Uma esfera desce rolando sem deslizar um plano inclinado. É correto afirmar em relação à força de atrito entre a esfera e a superfície do plano:
- exerce um torque no sentido do deslocamento;
- é nula;
- dissipa energia, por se tratar de uma força de atrito cinética;
- aponta no sentido contrário do deslocamento do Centro de Massa;
- exerce um torque no sentido contrário ao da velocidade angular;
Passo 1
Pow! Para entender o que está acontecendo que tal realizarmos um desenho?
Temos nesse problema uma esfera descendo uma ladeira, então basta desenhar uma bolota descendo...
Vamos tentar entender o que está acontecendo aí. A esfera tem um peso pra baixo que vai acelera-la ladeira abaixo:
A seta mostra indica a velocidade do centro de massa. Coincidentemente a componente da força peso que está acelerando a esfera, está no mesmo sentido.
POW! Como a esfera está girando sem escorregar, podemos afirmar que existe força de atrito (se não ela escorregaria). O sentido da força de atrito é sempre contrário ao movimento...
Passo 2
POW! De acordo com o que a gente comentou então no passo anterior, o item correto só pode ser a letra D. Mas para você que ficou curioso, aqui vai os motivos dos demais itens estarem errados:
- A letra A diz que a força de atrito está no sentido do deslocamento. O que é falso, já que ela está no sentido oposto.
- A letra B afirma ser à força de atrito nula. Falso também.
- A letra C, fala que a força de atrito dissipa energia, o que também não é verdade, pois só dissiparia energia se a bola se “raspasse” no chão. Como a bola gira e sem deslizar, não há perda de energia.
- A letra E, está errada porque o torque da força de atrito tende a girar a esfera no sentido horário e a esfera já está girando nesse sentido, logo os torques tem o mesmo sentido.
Resposta
Letra D.