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Física os Fundamentos da Física Moderna plus ramalho nicolau toledo 1 w w w .m o d e rn a p lu s .c o m .b r 1 Parte II Unidade D Capítulo 12 Forças de atrito o freio aBS O fato de o coeficiente de atrito estático (me) ser maior que o dinâmico (md) implica um fator de segurança para os veículos. Imagine que um automóvel, deslocando-se com velocidade v0 numa pista horizontal, seja freado. Se as quatro rodas forem travadas, o coeficiente de atrito é o dinâmico. A força resultante que age no veículo é a força de atrito dinâmico que o chão exerce nos pneus: fat 5 mdFN 5 ma V mdmg 5 ma V a 5 mdg Considerando a equação de Torricelli, podemos calcular a distância d1 que o veículo percorre, com as rodas travadas, até parar. De v2 5 v2 0 1 2aDs e sendo v 5 0, Ds 5 d1 e a 5 2md ? g, vem: 0 5 v2 0 2 2mdgd1 V d1 5 v2 0 _____ 2mdg Se, entretanto, o veículo possuir freio ABS (anti-lock braking system), as rodas continuam girando durante o freamento, sem derrapar e na iminência de escorregamento. O coeficiente de atrito é o estático e a distância percorrida será d2 5 v2 0 _____ 2meg . Sendo me . md, vem d2 , d1, isto é, com freio ABS o carro freia percorrendo uma distância menor até parar. No caso de dois carros, o primeiro com freio convencional e o segundo com freio ABS, temos, para uma velocidade inicial de 50 km/h e considerando o asfalto seco, as seguintes distâncias percorridas: 13,5 m e 11,5 m. Para uma ve- locidade de 100 km/h essas distâncias valem, respectivamente, 53 m e 45 m. A FísICA em nosso mUnDo teste sua leitura L.19 (PUC-RJ) Um motorista freia o seu carro até que ele fique em repouso. Que força faz o carro parar? a) A força do solo sobre os pneus. b) A força dos freios sobre as rodas. c) A força dos freios sobre o motor. d) A desaceleração do motor produzida pela ação dos freios. e) A força de resistência do ar. L.20 Analise as proposições: I. Em um veículo com freios convencionais, as rodas travam durante a freada. Há mo- vimento relativo entre os pneus e o solo. A força responsável pela desaceleração do veículo é a força de atrito dinâmico. II. Em um veículo com freios ABS, as rodas continuam a girar durante a freada, sem derrapar e na iminência de escorregar. A força responsável pela desaceleração do veículo é a força de atrito estático. III. Dois veículos se deslocam paralelamente na mesma estrada retilínea e com a mes- ma velocidade v0. Um dos veículos possui freios convencionais e o outro, freios ABS. Em certo instante os veículos freiam. O veículo com freios convencionais percorre uma distância d1 até parar, enquanto o outro para após percorrer a distância d2. Sendo md e me os coeficientes de atrito dinâmico e estático, respectivamente, entre os pneus e o solo, pode-se afirmar que: d1 ? md 5 d2 ? me Tem-se: a) somente I e II são corretas. b) somente II e III são corretas. c) somente I e III são corretas. d) somente I é correta. e) todas as proposições são corretas. Moderna plus física ramalho nicolau toledoos fundamentos da física Atrito estático e atrito dinâmico: introdução Física 1 > Parte 2 > Unidade D > Cap. 12 Além de apresentar e exemplificar o conceito de atrito, o vídeo mostra a situação de laboratório que será testada, indicando a origem da força de atrito. Atrito estático e atrito dinâmico: experimento Física 1 > Parte 2 > Unidade D > Cap. 12 O vídeo permite verificar o que ocorre com um bloco de madeira à medida que o plano em que ele está apoiado se inclina. Atrito estático e atrito dinâmico: conclusão Física 1 > Parte 2 > Unidade D > Cap. 12 A partir do experimento, o vídeo identifica o que ocorre com as forças que atuam sobre o bloco de madeira conforme o plano em que ele está apoiado se inclina. Além disso, apresenta os conceitos de atrito estático e atrito dinâmico. Vídeos de experimento Conteúdo dIGItAL - unIdAde d Durante a suspensão de um objeto até uma deter- minada altura, a força efetuada pelo guindaste está realizando trabalho. O tempo de realização desse trabalho determina a potência do guindaste; quanto maior a potência, mais eficiente será o equipamento. Capítulo Trabalho14 uNidade e os princípios da conservação O trabalho realizado por uma força está relacionado à intensidade da força e ao deslocamento que ela provoca. Em situações práticas é fundamental considerar a rapidez da realização de determinado trabalho, definindo a grandeza física denominada potência. 14.1 Trabalho de uma força constante Em Física, trabalho está associado a uma força e a um deslocamento. 14.2 Trabalho de uma força qualquer A representação gráfica da componente tangencial de uma força qualquer em função do espaço (Ft # s) permite calcular o trabalho dessa força. 14.3 Dois casos notáveis Os trabalhos realizados pela força peso e pela força elástica independem da forma da trajetória. 14.4 Potência Uma máquina será tanto mais eficiente quanto menor o tempo de realização do trabalho de sua força motora. 14.5 Rendimento A noção de rendimento está associada ao que se pode obter de útil de um total que foi aplicado. V1_P2_UN_E_CAP_14.indd 267 27.07.09 09:20:29 Parte II UNIDADE E 14. Trabalho