atrito2[1]
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1. INTRODUÇÃO
Segundo (Figueiredo, 2003), quando dois sólidos estão em contato pode ocorrer o desenvolvimento
de forças de ação e reação entre os corpos em direção tangencial à região de contato, estas forças são
denominadas forças de atrito.
As forças de atrito só aparecem quando há deslizamento ou tendência de deslizamento entre as
superfícies de contato
Atrito estático: o atrito é estático enquanto não há deslizamento relativo entre os corpos em contato,
a tendência de deslizamento aplicada por uma força F é neutralizada pela força de atrito estático (Fat.est.)
(HALLIDAY et al , 2006)
A figura 1 demonstra que a Fat.est. neutraliza a força F, portanto seus módulos são iguais:
| Fat.est. | = | F|
Figura 1. Força de atrito estático neutraliza a força F (sem movimento).
Atrito dinâmico: O atrito cinético surge como a força que se opõe ao movimento quando o corpo se
move. A força de atrito cinético é menor do que a força de atrito estático máximo [1].
[2] Distinguimos, pois, dois tipos de forças de atrito, dependendo da existência ou não demovimento relativo entre as superfícies em contato. Tanto a força de atrito estático como a força de atrito
cinético dependem, entre outros fatores, da natureza dos materiais em contato. Uma borracha assente em
asfalto permite gerar uma força de atrito maior do que, por exemplo, num metal sobre gelo. Se um
automóvel tiver os pneus "carecas" o atrito é pequeno e o carro "patina" ao arrancar. Para curvar em
segurança é também necessário que haja atrito suficiente entre os pneus e a estrada. Os pneus de qualidade
são capazes de gerar forças de atrito suficientes, em terrenos de vários tipos e nas mais variadas condições
meteorológicas.
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Conforme (TIPLER , 2006) a intensidade da força de atrito depende da natureza dos corpos
(material que é constituído, polimento, etc.), que irá determinar o coeficiente de atrito (μe), e da
intensidade da força normal de compressão entre os corpos (perpendicular à região de contato), e será dada
por:
Fat.est. = μe . | N |
Força de atrito no plano inclinado:
A figura 2 demonstra que quando não há movimento a Fat.est. será igual ao Px, assim pode ser
definido o coeficiente de atrito estático no plano inclinado:
Figura 2. Forças atuantes no plano inclinado (sem movimento).
Fat.est. = | Px | = | P |.sen Ө e | N | = | Py | = | P |.cos Ө
∑ | F | = 0 | Px | = | Fat.est. |
| P |. sen Ө = μe .| N |
| P |. sen Ө = μe .| P |. cos Ө
μe = | P |. sen Ө / | P |. cos Ө , portanto:μe = tg Ө
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2. OBJETIVO
Determinar experimentalmente o coeficiente de atrito estático,e
µ , utilizando o método do plano
inclinado.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Materiais e Equipamentos Utilizados
• plano inclinado com medidor de ângulo
• cubo de madeira
• metal
• borracha
3.2 Metodologia
a) Escolher três materiais diferentes (cubo de madeira, material metálico e borracha) e
utilizando o plano inclinado, determinar o ângulo no qual o material considerado sobre a
superfície do plano começa a entrar em movimento, mas pára logo em seguida.
b) Realizar a leitura do ângulo para cada material considerado.
c) Calculando a tangente do ângulo, tem-se o coeficiente de atrito estático,e
µ , para cada
material considerado.
OBS.: Antes de medir o ângulo do plano inclinado, fazer a aferição do mesmo, colocando o plano
inclinado sobre a superfície da mesa e ajustando o ângulo zero do plano inclinado na horizontal.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A tabela 1 descreve que o cubo de madeira obteve-se um ângulo de 13º com a horizontal, segundo
foi definido o coeficiente de atrito estático é dado por: μe = tg Ө, portanto o μe do bloco de madeira será
igual a: tg 13º = 0,23; para o metal, obteve-se um ângulo de 12º , então seu coeficiente de atrito estático
será: tg 12º = 0,21; para a borracha, obteve-se um ângulo de 40º , então seu coeficiente de atrito estático
será: tg 40º = 0,84
Tabela 1. Resultados obtidos no experimento.Objeto Ângulo obtido Coeficiente de atrito estático (μe)
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Borracha 40º 0,84Bloco de madeira 15º 0,27Peso metálico 13º 0,23
Com os resultados obtidos observa-se que a borracha possui um maior coeficiente de atrito que estáem 0,84 por se tratar de um material com superfície mais áspera, seguida pela madeira com coeficiente de
atrito de 0,27 e o metal em 0,23.
5. CONCLUSÃO
Conclui-se que o peso metálico possui um coeficiente de atrito estático menor devido a sua
natureza (superfície mais lisa), seguido pelo cubo de madeira e pela borracha respectivamente.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FIGUEIREDO, E.; Dinâmica, livro 10, Física,Coleção objetivo (2ºgrau), Sol editora, 2003.
HALLIDAY, D. RESNICK, R. WALKER, J. Fundamentos de Física. 7º edição. Editora LTC, Rio de
Janeiro, 2006.
TIPLER, P. A; MOSCA, G.: Física: Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica. 5º edição. Editora
LTC, Rio de Janeiro, 2006.
[1] Atrito Dinâmico. Disponível em:
http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/fisico_quimica/fisico_quimica_trabalhos/for
casdeatrito.htm acesso em 23 de maio de 2008.
[2] Forças de Atrito. Disponível em:
http://profs.ccems.pt/PauloPortugal/CFQ/Atrito_histria_cincia/Atrito_hist_cincia.html acesso em 23 de
maio de 2008.
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