UECE 2013.1 — questão 38 de Física
Enunciado em texto
Uma esfera, inicialmente parada, desce um plano inclinado, rolando sem deslizar, na presença da gravidade terrestre. Desprezando-se a resistência do ar, pode-se afirmar corretamente que
A) há força de atrito apenas estático atuando na esfera.
B) há força de atrito apenas dinâmico atuando na esfera.
C) não há força de atrito estático atuando na esfera.
D) há forças de atrito estático e dinâmico atuando na esfera.
(Enunciado: Vestibular UECE 2013.1, 1ª fase — CEV/UECE.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual do Ceará (UECE) e à sua Comissão Executiva do Vestibular (CEV/UECE).
Resolução comentada
O que a questão pede: que tipo de atrito age numa esfera que desce rolando sem deslizar.
Passo 1 — precisa haver atrito. Sobre a esfera agem o peso, a normal e o atrito. O peso age no centro e a normal aponta para o centro: nenhum dos dois faz a esfera girar em torno do centro. Quem dá o torque que faz a esfera ganhar rotação é o atrito no ponto de contato. Sem atrito, a esfera escorregaria plano abaixo sem girar.
Passo 2 — que tipo de atrito. “Rolar sem deslizar” quer dizer que o ponto da esfera que toca o plano está, a cada instante, parado em relação ao plano. Não há escorregamento entre as superfícies. Atrito sem escorregamento é atrito estático.
Passo 3 — e o dinâmico? O atrito dinâmico (cinético) só aparece quando uma superfície desliza sobre a outra. Aqui não há deslizamento, então não há atrito dinâmico.
Por que não as outras: (B) e (D) exigem deslizamento, que o enunciado exclui. (C) nega justamente o atrito que faz a esfera rolar.
Um detalhe que costuma cair: como o ponto de contato não se move, esse atrito estático não realiza trabalho. Por isso a energia mecânica da esfera se conserva enquanto ela rola.
⚠️ A armadilha: pensar “a esfera está se movendo, então o atrito é dinâmico” (alternativa B). O que decide o tipo de atrito não é se o corpo se move, e sim se as superfícies em contato deslizam uma sobre a outra.
A ideia em uma frase: no rolamento sem deslizamento, o ponto de contato fica parado: o atrito é estático, e é ele que faz a esfera girar.
Resposta: alternativa A (há apenas atrito estático).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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