Enunciado

Uma arruela polida de latão desliza ao longo de uma superfície de aço até parar. Usando os valores da Tabela 5.1, qual a distância a mais que ela poderia deslizar com a mesma velocidade inicial se a arruela fosse revestida de Teflon?

Passo 1

E aí, maninho(a). Tudo beleza? Essa questão fala sobre as forças de atrito. Bem, a gente entende melhor praticando. Certo? Então, vamos lá!!

Para entendermos, vamos associar que a força de atrito age de forma contrária ao vetor da velocidade, e que impactará na distância percorrida. Um fato é que, quanto maior o coeficiente de atrito, menor será a distância percorrida. Em outras palavras, a distância percorrida será inversamente proporcional ao coeficiente de atrito para mesma velocidade inicial.

Passo 2

Para comprovar a premissa dita no passo 1, vamos usar a equação de Torricelli:

V 2 = V 0 2 + 2 a   ( S - S 0 )

Para fazermos a análise proporcional entre os dois materiais, vamos colocar umas premissas:

  • A velocidade Inicial será igual para ambas arruelas
  • A velocidade final será 0
  • Ambas sairão do mesmo ponto. Ou seja, S 0 = 0
  • A aceleração será igual para ambas arruelas

Passo 3

Agora, vamos desenvolver a equação de Torricelli para ambas arruelas.

De acordo com a tabela 5.1, o coeficiente de atrito cinético é de 0,04 para o teflon no aço e de 0,44 para o latão no aço.

2 a μ L a t ã o   ( S L a t ã o ) = 2 a μ T e f l o n   ( S T e f l o n )

μ l a t ã o   ( S L a t ã o ) = μ T e f l o n   ( S T e f l o n )

S l a t ã o S T e f l o n = 0,44 0,04

S l a t ã o S T e f l o n = 11   v e z e s

Com isso, podemos definir que para maiores distâncias, o coeficiente de atrito deve ser menor. Sendo que, para nosso caso, a disparidade de um material pra outro é de 11 vezes.

Resposta

11   v e z e s mais longe

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