Matéria, Energia e Vida O Universo, a Terra e a vida (24)

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Em muitos tipos de material, é possível fazer com que 
suas superfícies sejam bastante planas, com pouca ru-
gosidade. No entanto, embora elas pareçam planas em 
escala macroscópica, elas não o são realmente em escala 
menor, da ordem de micrômetro (da ordem de 10–6 m, 
representado na figura 1.55). Assim, imagens micros-
cópicas de duas superfícies planas em contato mostram 
que o contato entre elas é bastante irregular porque há 
rugosidades. Isso significa que a área de contato real é 
pequena em comparação com a área de contato apa-
rente. Quando movemos uma superfície contra a outra, 
ocorrem deformações e rupturas nas rugosidades na es-
cala microscópica e o movimento ocorre por pequenos 
deslocamentos com solavancos.
 # Figura 1.55 – Representação da interação entre as superfícies de dois objetos, com destaque para a interação entre as 
partículas que constituem os materiais. Os elementos não estão representados em proporção. Cores fantasia.
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Podemos agora considerar uma escala de tamanho ainda menor, da ordem de nanômetros (10–9 m), para 
analisar o que acontece nos pontos de contato das rugosidades microscópicas. Nessa escala, a matéria é granu-
lada e os efeitos atômicos já são importantes. O atrito vem das forças de atração elétrica entre os átomos e as 
moléculas das duas superfícies. Interações entre átomos precisam ser rompidas para que uma superfície deslize 
em relação a outra. O estudo do atrito em escalas muito pequenas é chamado nanotribologia.
Atualmente existem equipamentos, como os chamados microscópios de varredura por sonda (�gura 1.56), 
que permitem estudar o atrito na escala nanométrica. Usando pontas muito �nas que varrem uma superfície, 
esses equipamentos medem as forças normais e tangenciais dessas pontas contra a superfície.
lente do laser
fotodetector
 # Figura 1.56 – Representação esquemática do funcionamento do microscópio de varredura por sonda. Os elementos 
não estão representados em proporção. Cores fantasia.
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 # Figura 1.54 – As travas da chuteira servem para 
aumentar o atrito com o gramado.
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45Cosmologia: dos primórdios da Astronomia à lei da gravitação universal
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Quando movemos uma superfície contra a outra, o atrito resulta na dissipação 
de energia. O que signi� ca realmente dissipar energia? Sabemos que, numa escala 
muito pequena, os materiais são formados por átomos, que estão vibrando mo-
deradamente à temperatura ambiente. Quando movemos uma superfície contra a 
outra, os movimentos de solavancos devidos às rugosidades das superfícies fazem 
os átomos das duas superfícies vibrarem com maior intensidade. Esse aumento 
das vibrações atômicas faz as superfícies � carem mais quentes. Dizemos que essa 
energia foi dissipada porque não podemos mais usá-la para colocar um corpo em 
movimento. A � gura 1.57 representa esse processo.
# Figura 1.57 – a) À temperatura ambiente, as partículas que compõem a superfície vibram. b) A interação entre a 
superfície do solo e a do bloco faz com que ele desacelere. c) Parte da energia de movimento do bloco é transferida 
para as partículas do solo, aumentando sua energia de vibração. Os elementos não estão representados em 
proporção. Cores fantasia.
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Existem situações em que a força de atrito é indesejável e outras em que é impres-
cindível. Na operação de máquinas, por exemplo, deseja-se diminuir ao máximo o 
atrito, pois ele faz a energia ligada ao movimento se transformar em energia térmi-
ca e, com isso, consome-se mais combustível ou energia elétrica.
Em contrapartida, para que possamos nos mover de um lugar para outro, a força 
de atrito tem papel preponderante. Sem ela, � caríamos como na superfície de um 
lago gelado, tentando dar passos que não nos deslocam, mas nos fazem escorre-
gar sem sair do lugar. Para que automóveis, ônibus ou caminhões se movam, deve 
existir atrito entre os pneus e o solo e, para pará-los, são necessários os freios, que 
que intensi� cam a ação da força de atrito sobre as rodas. 
ARTICULAÇÃO DE IDEIAS
1. Cite algumas situações do cotidiano nas quais a força de atrito é útil.
2. Cite exemplos de situações do cotidiano nas quais se tenta eliminar a força de atrito.
3. No momento em que um carro consegue fazer uma curva, a força de atrito 
responsável por esse movimento curvilíneo é estática ou cinética?
4. A aquaplanagem é um fenômeno perigoso que ocorre quando os pneus de 
um veículo perdem contato com o solo ao passar por uma � na camada líquida. 
Pesquise e produza um pequeno texto sobre os cuidados que um motorista pode 
ter para evitar a aquaplanagem, explicando a relação entre eles e o papel da força 
de atrito no movimento do carro.
(a) (b) (c)
antes de 
deslizar 
durante o 
deslizamento
após o 
deslizamento
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