Se você tirar rapidamente o papel que está embaixo desses objetos…
…a moeda fica mais ou menos onde está. A borracha, nem tanto.
E se você fizer esse truque com um lápis?
Ele apenas rola para longe da borda da mesa.
www.ciesacao.org | Os experimentos mão na massa da Ciênsação são publicados como Recursos Educacionais Abertos sob a licença Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Se você tirar rapidamente o papel que está embaixo desses objetos…
…a moeda fica mais ou menos onde está. A borracha, nem tanto.
E se você fizer esse truque com um lápis?
Ele apenas rola para longe da borda da mesa.
Inércia e atrito
O famoso truque da toalha pode ser simplificado para tomar apenas um momento da aula – sem perder em nada a sua mágica, mas aumentando a sua clareza educacional.
De acordo com a primeira lei do movimento de Newton, um objeto em repouso mantem-se em repouso até que uma força externa aja sobre ele.
O atrito estático é maior do que o atrito cinético, que por sua vez é maior do que o atrito de rolagem.
Papel
Objetos de teste com superficíes de diferentes materiais
Lápis
Coloque um objeto em uma folha de papel que sobressaia 5 cm da borda de uma mesa.
1. Por que o objeto fica onde está se você retirar o papel rapidamente, mas se você puxar lentamente o objeto move-se com o papel?
2. Se você repetir o experimento com um lápis, posicionado ao longo da borda da mesa, por que ele rola longe da borda e não em direção a ela?
(se for necessário)
Se você puxar o papel lentamente, por que o objeto se move com ele?
› O atrito entre o objeto e o papel é forte o suficiente para acelerar o objeto.
O atrito é o mesmo se você puxar rapidamente?
› Não, uma vez que você supera o atrito estático, o atrito cinético é muito mais fraco.
A força aplicada ao objeto é igualmente forte quando você puxa rapidamente?
› Não, é mais fraca.
Sendo assim, aplicou-se durante o mesmo tempo do que quando movemos o papel lentamente?
› Não, a força foi aplicada por um período muito mais curto.
Na experiência do lápis trata-se de atrito estático ou cinético?
› Assim que você puxa o papel, trata-se do atrito de rolamento.
Em que sentido o lápis deve rolar a fim de permanecer onde está, enquanto você retira o papel de debaixo do lápis?
› Longe da borda da mesa.
E quando não há mais papel entre o lápis que rola e a mesa?
› Ele rola sobre a mesa e para longe da borda.
O atrito entre o objeto e o papel limita o quanto da força de tração no papel é transferida para o objeto. Em baixa velocidade, isso pode ser suficiente para deslocar o objeto junto com do papel. No entanto, se o papel é puxado rapidamente, o objeto não pode ser acelerado tão rápido quanto o papel, e o papel começa a deslizar debaixo do objeto. Uma vez que o atrito cinético é mais fraco do que ao atrito estático, ainda menos força é transferida para o objeto, porém apenas enquanto o papel estiver sob ele. Uma vez que o papel é retirado, o objeto é rapidamente parado pelo atrito sobre a mesa.