Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 11.Questões Conceituais - Ex. 11
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:
Onde é o trabalho que a força de atrito do solo exerce nos pneus e 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 for negativo, consequentemente 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.