Física I ⇒ Dinâmica

[albeistein]

Uma das formas de fazer fogo quando não temos fósforos nem acendedores é mediante a fricção de duas madeiras (haste e base), fazendo girar a haste sobre a base, como mostra a figura.

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Nesse processo, a quantidade de calor gerada depende completamente
a) da força exercida por uma madeira sobre a outra.
b) da velocidade de rotação da haste.
c) do quociente das massas das duas madeiras.
d) do trabalho mecânico realizado pela força de atrito.
e) da pressão que exerce uma madeira sobre a outra.

Resposta

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D

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Faz um tempo que eu não estudo Dinâmica, eu construi um raciocínio relativo à questão correta e quero que alguém me diga se está correto. Segue:
Se há força e deslocamento, há trabalho mecânico. Quando as duas madeiras passam a ser atritadas "entra em cena" a força de atrito. Quanto ao deslocamento, é evidente a sua ocorrência, basta pensar no movimento de rotação da haste (madeira que o índio gira).
Calor é energia térmica em trânsito. Energia térmica, como qualquer forma de energia, não pode ser criada nem destruída, unicamente transformada, no caso dessa questão, a energia térmica "deriva" da energia mecânica (do trabalho da força de atrito) (aqui uma dúvida já: posso dizer que o trabalho da força de atrito é um trabalho mecânico mesmo?).
Logo, a quantidade de calor gerada depende completamente do trabalho mecânico realizado pela força de atrito, uma vez que a energia mecânica que será convertida em energia térmica, que se movimentará, passando a ser chamada de calor.
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Se alguém, além de avaliar o meu raciocínio acima, quiser comentar as outras alternativas, fica à vontade. Obrigado!

[felix]

SUAS IDEIAS SÃO CORRETAS, MAS PERMITA-ME ALGUMAS COLOCAÇOES:

I) HÁ SITUAÇOES EM QUE SE TEM FORÇA E DESLOCAMENTO E MESMO ASSIM O TRABALHO REALIZADO PELA FORÇA É IGUAL A ZERO, CITO DUAS DELAS: A) FORÇAS PERPENDICULARES AO DESLOCAMENTO; B) SE O PONTO DE AÇÃO DA FORÇA NÃO DESLOCA.

II) O HOMEM TRANSFERE ENERGIA PARA A HASTE MEDIANTE TRABALHO DE FORÇAS MUSCULARES (INTERNAS);

III) A HASTE POR SUA VEZ, TRANSFERE ENERGIA PARA A BASE MEDIANTE TRABALHO REALIZADO PELO ATRITO CINÉTICO;

IV) HÁ UM PONTO INTERESSANTE QUE É A QUESTÃO DO "CALOR"! O AQUECIMENTO DA BASE NAO SE DÁ POR CALOR, POIS NÃO TEMOS UMA DIFERENÇA DE TEMPERATURA QUE IMPLIQUE EM TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA TÉRMICA POR CALOR.