O Relatório de Física
Por: Felipe Yoshimi • 27/9/2018 • Relatório de pesquisa • 1.114 Palavras (5 Páginas) • 196 Visualizações
Força de Atrito
André Felipe Martins Xavier
Bruno Henrique Monteiro
Felipe Yoshimi Kitamura
Jorge Gustavo Lopes
Roxane Assumpção
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ - UTFPR
CÂMPUS GUARAPUAVA
Avenida Professora Laura Pacheco Bastos, 800 - Bairro Industrial - 85053-510 – Guarapuava – PR - Brasil
Resumo: O seguinte trabalho tem a função de analisar sobre a força de atrito e suas possíveis aplicações, assim como determinar os coeficientes de atrito estático e cinético de determinados objetos.
Palavras chave: Coeficiente de atrito estático, Coeficiente atrito cinético, Força de atrito .
Introdução
As forças de atrito fazem parte do cotidiano e está em inúmeras aplicações. Permite tanto que objetos se movimentem quanto fiquem estático. Um exemplo é o caminhar, pois se não houvesse atrito entre nosso pé e o solo, não seria possível andar de forma segura, da mesma forma o percorrer um trajeto com um carro, se não houvesse atrito, de nada adiantaria frear e, assim causaria danos ao veículo, entre outras inúmeros exemplos. Para entender de forma concisa, pense que sobre um objeto é aplicada uma força onde em contato com uma superfície qualquer sofre uma força de atrito contraria a força, tendo outras forças atuantes como a Normal e a gravidade sobre o objeto. E ressaltar que existem duas forças de atrito: estático e cinético. A força de atrito estático é quando o objeto não está em movimento, enquanto a força de atrito cinético é quando o objeto se move e faz oposição ao movimento.
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Procedimento Experimental
Os procedimentos das etapas ficará mais explicitado nos resultados e discussões, pois estará mais interligado, retendo aqui apenas os objetivos do trabalho e os materiais utilizados.
Objetivo do trabalho:
- Determinar os coeficientes de atrito estático e cinético do par de superfícies a partir de um ângulo de repouso para essas superfícies.
- Verificar a influência da área de contato no valor dos coeficientes de atrito estático e cinético
- Mostrar “cientificamente” a eficiência de amaciantes.
Material utilizado: Bloco com superfícies diferentes (figura 1), plano de apoio, dinamômetro e tecidos com tratamentos diferentes.
[pic 1]
Figura 1: Blocos com superfícies diferentes
Resultados e Discussão
3.1 Parte I: Coeficiente de atrito estático
Primeiramente inicia o procedimento colocando um corpo de prova (parte esponjosa para baixo) sobre uma rampa auxiliar, em sequência inclina a rampa a uma angulação de 15º. A questão seria se o corpo de prova entraria em movimento. Através de algumas tentativas percebe que a 15º o corpo de prova não entra em movimento, pois a força resultante não superou a força de atrito estático.
Então para achar a força de atrito estático basta observar a figura 2 e fazer as relações necessárias para encontrar os valores desejados.
[pic 2]
Figura 2: Plano inclinado com atrito
[1] A força de atrito estático é proporcional ao coeficiente de atrito estático e a normal, ou seja:
Fatest = μest . N
Sendo:
Fatest é a força de atrito estático;
μest é o coeficiente de atrito estático;
N é a Força Normal.
Pela figura, a Força Normal é igual ao Peso em y.
Fn=mgcosΘ
Fn=PcosΘ
Com o auxílio de um dinamômetro acha-se o peso do corpo de prova que no experimento é igual a 1,2N.
Logo
Fn=1,2cosΘ
Assim resta o coeficiente de atrito estático que nada mais é do que a tangente do ângulo, porém o ângulo em o corpo de prova começa a dar índices de deslizamento. E por testes, chegamos Θ=23º
μest= tgΘ
μest=tg23º
μest= 0,42
Logo a força de atrito estático é
Fatest = μest . Fn
Fatest =0,42.1,2
Fatest = 0,50 N
Na continuidade do experimento, o próximo objetivo era determinar o coeficiente de atrito estático do corpo de prova tanto da parte esponjosa quanto da parte com madeira. Para isso foi inclinado a rampa e anotou o angulo na hora do deslizamento. O procedimento foi repetido 5 vezes.
Par de Superfícies | Θ1 | Θ2 | Θ3 | Θ4 | Θ5 | Θmédio |
Rampa-Parte esponjosa | 22º | 23º | 23º | 22º | 23º | 22,8º≅23º |
Rampa-Madeira | 28º | 29º | 30º | 31º | 30º | 29,6º≅30º |
A partir do valor médio de Θ, calcula-se o valor provável do μest entre os pares de superfície.
μest= tgΘ
1º Caso
Rampa-Parte esponjosa
Θmédio=23º
μest= tg23º
μest= 0,42
2º Caso
Rampa Madeira
Θmédio=30º
μest= tg30º
μest=0,57
Agora vamos variar a área de apoio do corpo de prova (parte de madeira). Realizando as mesmas etapas determinará o coeficiente de atrito estático a partir do ângulo de repouso entre as duas superfícies. .
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