Calculo II

Força de Atrito

Sob certas circunstâncias, os corpos em contato exercerão forças, uns sobre os outros, tangenciais sobre a superfície em contato.

A componente tangencial de uma força de contato exercida por um corpo sobre o outro é chamada de força de atrito (Fat). Vamos supor que um bloco é puxado por uma força F conforme a figura.

A força de atrito Fa, tem sempre a mesma direção e sentido oposto à força F aplicada sobre o corpo. A natureza da força de atrito se deve à ligação das moléculas entre os corpos em contato da superfície.

A força de atrito é proporcional à força normal N. Onde µ é o coeficiente de atrito que depende da natureza das superfícies de contato entre os corpos estudados.

Se fizermos um gráfico da força de atrito pela força aplicada F (Fat X F) teremos:

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Notamos que a força de atrito possui dois comportamentos diferentes, primeiramente a força de atrito assume vários valores até chegar a um valor máximo, depois diminui e passa a ser constante.

A primeira parte do gráfico retrata a situação estática na qual a força aplicada é sempre igual à força de atrito, chamamos de força de atrito estática sendo o coeficiente de atrito µe (coeficiente atrito estático). A segunda parte retrata a situação em que há movimento (pois F>Fat) e, agora, a força de atrito passa a ser constante, chamamos de força de atrito dinâmica sendo o coeficiente de atrito µk (coeficiente de atrito cinético).

Verificando, experimentalmente, nota se que:

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Procedimentos Experimentais:

Faça um diagrama de forças indicando todas as forças que atuam sobre o bloco quando ele é puxado em uma das extremidades por um dinamômetro conforme a figura. Anote qual a força indicada no dinamômetro quando o bloco começou a se mover.

Repita o procedimento colocando um peso sobre o bloco.

Anote qual a força indicada no dinamômetro quando o bloco começou a se mover. Quais forças aumentaram com o acréscimo do peso?

Repita o procedimento 1 agora utilize a superfície com borracha (sem colocar peso sobre o bloco). Anote qual a força indicada no dinamômetro quando o bloco começou a se mover. Quais forças aumentaram com a nova superfície?

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Repita o procedimento 1 agora utilize a superfície sem borracha (sem colocar peso sobre o bloco). Anote qual a força indicada no dinamômetro quando o bloco começou a se mover. Quais forças aumentaram com a nova superfície?

Coloque o bloco sobre um plano inclinado conforme a figura e aumente a inclinação da rampa até que o bloco comece a se movimentar, anote a dados na tabela.

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Resultados

21º → pouco µ 0,6 N

51º → muito µ 0,94 N

µp = 0,36/0,96 → µp = 0,375

µm = 0,94/0,96 → µm = 0,98