Enunciado

O motorista de um carro que trafega a 95 km/h trava os freios e o carro derrapa até a parada total. O que aconteceu com a energia cinética do carro no instante imediatamente anterior à parada completa?

Passo 1

No que um carro está andando a uma determinada velocidade e os freios são acionados bruscamente, o carro começa uma frenagem igualmente brusca e tem a tendência de derrapar.

O que vai ocasionar a derrapagem, mais especificamente, vai ser o atrito dos pneus com a superfície sobre a qual o carro está andando (asfalto, cimento, etc.).

Se o carro tinha velocidade, ele tinha energia cinética, a energia do movimento, certo?

Como o carro vai parando com a frenagem e a derrapagem, essa energia vai sendo perdida. Porém, ela não simplesmente se perde: ela se trasnforma em outro tipo de energia. A seguinte equação explica isso:

W F a t = - ∆ E t e r m

Onde W F a t é o trabalho que a força de atrito do solo exerce nos pneus e ∆ E t e r m é a variação da energia térmica nos pneus.

Passo 2

Em Física, por definição, um trabalho que é realizado no sentido oposto a um objeto em movimento em um determinado sentido é um trabalho negativo.

A força de atrito, em uma derrapagem, é uma força que se opõe ao movimento do carro, fazendo ele frear até parar. Assim, o trabalho que ela exerce vai ser negativo.

Se W F a t for negativo, consequentemente ∆ E t e r m vai ficar positivo. E isso implica que toda a energia cinética que o carro tinha antes de parar totalmente vai se tornando energia térmica, sedo liberada na forma de calor.

Por isso os pneus esquentam tanto em uma derrapagem!

Resposta

A energia cinética torna-se energia térmica.

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