Força de fricção

Prof. Romero Tavares da Silva

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06. Força de atrito

Sempre que a superfície de um corpo escorrega sobre outro, cada corpo exerce

sobre o outro uma força paralela às superfícies. Essa força é inerente ao contato entre as

superfícies e chamamos de força de atrito. A força de atrito sobre cada corpo tem sentido

oposto ao seu movimento em relação ao outro corpo.

As forças de atrito que atuam entre superfícies em repouso relativo são chamadas

de forças de atrito estático, em contraposição às forças de atrito cinético que acontece

entre superfícies que têm movimento relativo. Existe atrito entre superfícies em repouso

quando acontece uma tendência ao movimento. Para um tijolo em parado numa ladeira,

há uma tendência ao movimento, mas a força de atrito entre as superfícies em contato

mantém o tijolo em repouso.

A força de atrito estático máxima entre duas superfícies será igual à força mínima

necessária para iniciar o movimento relativo. Iniciado o movimento, as forças de atrito que

atuam entre as superfícies usualmente decrescem, passando a atuar a força de atrito cinético,

de modo que uma força menor será suficiente para manter o movimento.

Atrito

Algumas leis empíricas para o atrito estático máximo entre superfícies foram propostas

por Leonardo da Vinci (≈ 1500) tais como:

i. Sempre que a superfície de um corpo escorrega sobre outro, cada corpo exerce

sobre o outro uma força paralela às superfícies. Essa força é inerente ao contato

entre as superfícies e chamamos de força de atrito. A força de atrito sobre cada

corpo tem sentido oposto ao seu movimento em relação ao outro corpo.

ii. A força de atrito estático máxima entre duas superfícies será igual à força mínima

necessária para iniciar o movimento relativo.

iii. Iniciado o movimento, as forças de atrito que atuam entre as superfícies usualmente

decrescem, pois entra em ação a força de atrito cinético, de modo que uma

força menor será suficiente para manter o movimento.

iv. A força de atrito independe da área de contato entre o corpo e a superfície que o

suporta. Quanto maior a área de contato menor a pressão que o corpo exerce sobre

a superfície. Esse fato significa que a força necessária para arrastar um tijolo

metálico sobre uma mesa metálica é a mesma, não importando qual a face do tijolo

esteja em contato com a mesa. Podemos entender esse resultado considerando

que a área microscópica de contato será a mesma em ambas as situações.

v. A força de atrito é proporcional à força normal que a superfície exerce sobre o corpo

considerado. A normal é proporcional a quantidade de microsoldas que existirão

entre as superfícies.

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Cap 06 [e-mail] 3

Entre tapas e beijos

Na Física, a idéia de contato está relacionada à interação que surge quando objetos

se tocam. Podemos entender essa idéia se pensarmos em nosso próprio corpo. Ele

está equipado para sentir estas interações, que podem se manifestar sob as mais diferentes

formas, produzindo uma grande variedade de sensações em nossa pele.

Uma boa bofetada, por exemplo, corresponde a uma interação entre a mão de

quem bate e a face de quem recebe, assim como um carinho. Do ponto de vista da Física

essas duas interações são de mesma natureza. Uma diferença básica entre elas é a intensidade

da força aplicada: um tapa, em geral, significa uma força muito mais intensa do

que um carinho.

Porém há outra diferença importante entre o tapa e o carinho: a direção da força

aplicada. Em um tapa, a força é na direção perpendicular à face da vítima e no carinho,

em geral, essa força ocorre numa direção paralela à pele. Essa distinção também ocorre

em outras situações em que existe o contato entre os objetos. Em batidas, chutes, pancadas,

beijos, espetadas, ou mesmo simplesmente quando um objeto se apóia sobre outro,

temos forças que agem na direção perpendicular ou normal à superfície dos objetos por

isso são denominadas forças normais. Em outros casos, a força aparece na direção paralela

à superfície. É o que ocorre em situações como arranhões, raspadas, esfregadas,

deslizamentos, etc. Em geral, essas forças recebem o nome de forças de atrito.

Portanto, os efeitos das forças de contato entre objetos dependem da maneira

como são aplicadas, paralela ou perpendicular à superfície. Mas não é só isso que influi.

Também são importantes: a intensidade da força, as características dos objetos e de suas

superfícies, e o tempo em que eles permanecem em contato. Uma força muito