Energia térmica de atrito

[LEGENDA AUTOMÁTICA] temos um pingüim que adora deslizar no gelo mas uma das preocupações dele é porque que ele começa quando até na velocidade e depois não continua com essa velocidade ou seja ele para porque ele passa daqui até aqui e quando chega aqui eles simplesmente para ele não está sabendo muito de física mas ele sabe que alguma coisa deve fazê lo parar bem nós sabemos que inicialmente ele tem uma certa energia cinética vamos chamar de energia cinética inicial pois ele tem velocidade e tem massa ou seja a energia cinética dele vai ser um meio de m v ao quadrado no final ele para como ele não tem altura a energia cinética final dele vai ser igual a zero então o que aconteceu podemos pensar de duas formas podemos pensar que ele tem uma energia cinética inicial e alguma coisa externa mente a ele vamos chamar de trabalho externo a ele fez com que diminuísse a velocidade até parar se examinarmos dessa forma como um trabalho externo nós não queremos saber o que acontece no corpo externo ao sistema mas sabemos que foi a força de atrito que fez ele parar então o trabalho da força externa foi a vossa de atrito cinética no caso do desmatamento ora se ele está indo nessa direção ele está parando significa que a força de atrito contrária ao movimento ou seja há um ano pra cá detecta esse ângulo teta vai ser de quanto vai ser de 180 graus ou seja você tem o trabalho da força externa vai ser a força de atrito é de 180 e como vocês 180 é menos um você tem que o trabalho da força externa nesse caso vai ser - a força de atrito genético vezes o deslocamento sabemos que a força de atrito depende do coeficiente de atrito então você tem que a força de atrito cinético vai ser o coeficiente de atrito cinético vezes a força normal ora mas quem é a força normal a força normal é a força que não dê se ele entrar no plano então você tem a força normal e que nesse caso está coincidindo com o seu próprio peso pois ele está no plano e você tem uma força para baixo que a força gravitacional que puxa terra e à terra puxa ele ou seja as a reação não é a força normal com a força gravitacional não não é a vossa gravitacional puxa terra ea terra puxa eo pingüim só que no meio do caminho tem o gelo então o gelo não deixe passar está empurrando o gelo com a mesma força gravitacional então gravitacional nesse caso igual ao normal que é igual à mg então nós temos que a força normal nesse caso vai coincidir com a força gravitacional numericamente normal com força gravitacional então temos que a força de atrito dele cinético vai ser o coeficiente de atrito cinético vezes a força normal que mg então se o trabalho externo sistema é menos a força de atrito vezes o deslocamento nós temos que a energia cinética dele inicial + - a força que é o coeficiente de atrito vezes a massa dele vezes g1 vezes o deslocamento vai ser igual a zero então nós temos que a energia cinética inicial dele vai ser o coeficiente de atrito vezes a massa dele vezes aceleração da gravidade vezes o deslocamento a energia cinética dele é um meio de mv o quadrado ou seja se a energia cinética ea massa vezes a velocidade o quadrado sobre dois nós vamos ter que o coeficiente de atrito cinético vezes a massa vezes a gravidade é quem está pagando ele veja se nós queremos saber a distância qual é a distância que ele percorre até parar nós vemos por aqui que a distância não vai depender da massa à distância quando a gente calcular vai ficar de um quadrado / coeficiente de atrito dividido pela gravidade essa é a distância de distância dele massa dele se você tiver um carro com muita massa um carro com pouca massa não depende da massa para ele o deslocamento se você tiver um pneu fino lago sendo igual ao dos dois pneus não depende do deslocamento na frenagem não depende da massa e não depende da assinatura do pneu apenas do coeficiente quanto menor coeficiente que é inversamente proporcional maior deslocamento quanto maior coeficiente de atrito menor deslocamento são inversamente proporcionais e quanto maior gravidade do local o menor vai ser o deslocamento pois vai aumentar uma vez que a força de atrito nesse caso aqui depende da aceleração da gravidade nesse caso especificamente a gravidade é um caso que não vai depender da aceleração da gravidade não o atrito em si mas o quanto ele vai deslizar parar vamos ver isso no próximo exemplo mas depende também da velocidade quanto mais velocidade é levado ao quadrado ele percorre uma distância maior agora é interessante notar que essa força de atrito ela pode ser não externa ao sistema mas pode ser interna ao sistema então ela em vez de subtrair ela vai somar senão vejamos você tem a energia não votar de outra cor você tem a energia cinética inicial você não tem nenhum trabalho externo porque tudo pertence ao sistema você vai ter a energia cinética final ora sabe que a energia cinética inicial é grande ele tem uma velocidade então ele tem um meio de mp ao quadrado você sabe que essa energia cinética final é zero então aí vai ser igual a zero então vai ser igual mais alguma coisa o que aconteceu na hora que ele estava deslizando ele estava esquentando as costas esquentando o gelo estava derretendo gelo ou seja houve aumento na energia térmica esse aumento da energia térmica foi provocado por quem pelo atrito ou seja a variação da energia térmica é igual ao trabalho da força de atrito então o trabalho da força de atrito nesse caso ele não é negativo esse trabalho ele está aumentando a temperatura como se vocês pregar suas mãos por exemplo na hora que você esfrega suas mãos você aumenta a temperatura das suas mãos então na realidade esse trabalho é um trabalho que está fazendo com que a temperatura aumente e está fazendo isso dentro do sistema é importante perceber quando uma coisa externa ao sistema então no caso a força de atrito é externa ao sistema ele está retirando energia do sistema mas aquele não está retirando os dias se eu não a região do sistema continua mesmo porque a energia cinética do sistema se transformou em energia térmica do próprio sistema bem vamos ver outro exemplo aqui nós temos nosso pinguim deslizando sobre uma superfície sem atrito e depois quando ele chega nessa parte plana existe um coeficiente de atrito de 02 que faz ele parar ao final de uma certa distância podemos calcular a distância é essa podemos analisar o atrito como uma força externa então ele tem uma energia inicial que não do repouso aqui de cima ele parte do repouso mais um trabalho externo que vai reduzir sua velocidade a 0 e vai ter energia final 00 altura aqui então qual a energia que ele tem aqui em cima a energia que ele tem aqui em cima depende de que depende da massa dele depende da gravidade da terra na altura km h é energia potencial gravitacional que ele tem em cima quando ele está sem atrito toda energia potencial dele em outro tipo de energia quando chega nesse ponto ele tem total energia cinética mas quer a mesma mgh ou seja é o mesmo valor da energia potencial gravitacional em cima pois ele não perdeu nenhuma energia quando estava descansando quando ele chega aqui embaixo ele começa a perder energia ou seja ele vai ter um trabalho da força de atrito é a força de atrito cinético vezes o deslocamento isso tudo vai resultar zero pois aqui ele não tem velocidade a velocidade dele aqui é zero a velocidade zero e também não têm altura altura dele vai ser a força de atrito cinético nós já vimos que depende do coeficiente de atrito como ele está no plano aqui vai ser a força normal vezes a força normal que é a massa vezes a aceleração da gravidade agora veja que coisa interessante aqui você tem massa vezes aceleração da gravidade vezes altura - vezes então podemos definir que vezes a massa vai ser igual à altura neste caso aqui o deslocamento dele não vai depender da massa do local pois quanto maior a aceleração do local maior e energia potencial gravitacional dele tem mais energia potencial gravitacional pois ele tem mais potencial ele tem que ter a massa também só que quando chega aqui em baixo a voz normal depende de dois fatores depende da nossa e muito grande muito grande muito grande é normal também vai ser muito grande então uma coisa compensa a outra ou seja você aumentou a força normal você aumenta diretamente proporcional à força de atrito então o deslocamento que ele vai ter vai depender apenas da altura sobre o coeficientes de atrito no caso aqui o médico então a distância que vai percorrer vai ser quanto quatro metros que é a altura dele quatro metros / 0,2 o que dá 20 metros independentemente se ele tiver na lua na terra ou em qualquer outro lugar que tenha gravidade