UFRJ – Física 1 – P2 – 2022.1
8) Um carro com tração nas quatro todas realiza uma curva plana circular e, durante todo o movimento, mantém o módulo de sua velocidade constante e não derrapa em nenhum momento. Considere que o atrito é igual nas quatro rodas. Sobre a força de atrito realizada pelo solo sobre uma das rodas do carro, é correto afirmar que:
(a) a força resultante sobre o carro é nula, já que sua velocidade é constante.
(b) é uma força de atrito estático responsável por impedir que o carro derrape, isto é, por impedir que o carro deslize lateralmente, saindo do traçado da curva.
(c) é uma força de atrito cinético perpendicular à trajetória do veículo
(d) é uma força de atrito estático que se opõe ao movimento do veículo sem alterar a sua velocidade
(e) é uma força de atrito cinético, já que o carro está em movimento com relação ao solo.
Passo 1
Fala aí, galerinha!! Nesse problema a gente vai ter que avaliar cada uma daquelas afirmações sobre o atrito que o solo faz nas rodas de um carro com tração nas quatro rodas quando este está realizando uma curva plana sem deslizar.
Bom... pelo movimento que nos foi dado a gente pode concluir algumas coisas antes de avaliar as afirmações. A primeira é que se trata de um movimento circular uniforme. Neste caso, as forças que apontam para o centro da circunferência resultam na força centrípeta. Como só existe o atrito impedindo que o carro saia da curva, essa força de atrito tem alguma componente que aponta para o centro da curva e é a responsável pelo carro continuar esse movimento circular. Show de bola!A segunda coisa que a gente já pode concluir é que se não há deslizamento do carro, o atrito que existe é apenas estático (o atrito cinético só existe quando o corpo está deslizando, certo?).Então com essas informações em mente, vamos ver essas afirmações?? Partiiiiu!
Passo 2
- A primeira afirmação nos diz que:
- A segunda afirmação é:
- A terceira afirmação é:
- A quarta afirmação é:
- A última afirmação é
“a força resultante sobre o carro é nula, já que sua velocidade é constante.”Bom, de cara a gente vê que é uma furada essa frase. Se o sistema está em movimento circular uniforme, então a gente tem que ter uma força resultante que vai dar a força centrípeta... Ahh e não esqueça que apesar da velocidade do carro ser constante, ele tem aceleração sim! A aceleração centrípeta!
Passo 3
“é uma força de atrito estático responsável por impedir que o carro derrape, isto é, por impedir que o carro deslize lateralmente, saindo do traçado da curva.”
Bom... Isso é bem o que a gente falou no primeiro passo né? Então essa é a nossa afirmação correta 😊 mas vamos ver se não existe outra correta, ok?
Passo 4
“é uma força de atrito cinético perpendicular à trajetória do veículo”Olha, como a gente viu, se não há deslizamento do carro, o atrito não é cinético, certo? Então essa afirmação é falsa!
Passo 5
“é uma força de atrito estático que se opõe ao movimento do veículo sem alterar a sua velocidade”
Olha, como temos um rolamento das rodas do carro sem deslizar, uma componente desse atrito que está presente é o responsável por fazer o carro ir para frente. Então essa componente está na direção e sentido do movimento do carro. Essa afirmação é falsa também!
Passo 6
“é uma força de atrito cinético, já que o carro está em movimento com relação ao solo.”
Mais uma vez é uma afirmação falsa já que não há deslizamento do carro e, portanto, não há atrito cinético!Então a gente resolveu essa 😊 Vamos para a próxima?
Resposta
(b) é uma força de atrito estático responsável por impedir que o carro derrape, isto é, por impedir que o carro deslize lateralmente, saindo do traçado da curva.