Estudo da Força de Atrito

Quando não conseguimos deslocar um corpo horizontalmente,dizemos imediatamente que isso ocorre porque ele é muitopesado. Quando esvaziamos a caixa, por exemplo, odeslocamento se torna mais fácil. Dessa forma creditamosao peso do corpo a dificuldade ou facilidade para movermosobjetos. Isso está realmente correto? 1

N

P

F

f

?, 21 feffforçasdasorigemaQual

As forças são chamadas de forças de atrito atf

a = 0 N

N

P

P

2F

1F

2f

1f

a = 0 (iminência de movimento)

a = 0

22

121211 ,

fF

fffassimFFFfF

fF

máximovalorf 2

Historicamente, o estudo do atrito começou comLeonardo Da Vinci (1452 -1519), que deduziu as leisque governam o movimento de escorregamento entre duassuperfícies. Por razões desconhecidas, esse estudo passoudespercebido até o século XVII, quando GuilaumeAmontons(1663-1705), físico francês, redescobre as leisdo movimento de escorregamento entre superfícies secas eplanas.

Princípios do atrito

1) O atrito age paralelamente às superfícies em contato e na direção oposta à da força que produz ou tende a produzir movimento.

2) O coeficiente de atrito depende da natureza dos materiais em contato e do seu grau de polimento.

3) O atrito cinético é menor que o atrito estático.4) O atrito cinético é praticamente independente da velocidade.5) O atrito independe da área de contato.6) O atrito é diretamente proporcional à força de uma superfície contra a outra.

Fatores que determinam a magnitude da força de atrito coeficiente de atrito - μ força de reação normal (perpendicular a superfície)

3

Nf edestaqueat .

4

Gráfico da força de atrito

Concluímos que

6

Exemplo 9Um corpo de massa 10 kg está em repouso sobre uma mesa.Os coeficientes de atrito estático e dinâmico entre o corpo ea mesa são respectivamente, 0,30 e 0,25. Considere g = 10m/s². Uma força horizontal de intensidade F é aplicada nocorpo. Determine a intensidade da força de atrito noscasos:a) F = 20 N b) F = 40 N

F

Exemplo 10

A é um bloco de 4,4 kg e B é um bloco de 2,6 kg. Os coeficientes de atrito estático e atrito cinético entre A e a mesa são 0,18 e 0,15 respectivamente. a) Determine a massa mínima de um bloco C que deve ser colocado sobre A para impedi-lo de deslizar.b) O bloco C é repentinamente retirado de cima de A. Qual é a aceleração de A?

82

PF

2

PT

PTT2

TP

1

1

mecânicavantagem2

móveispoliasdeºnn

onde,2

FF

:que teremosinduçãopor forma Dessa

n

n

resistiva

motora

22

PF

:que veremos

móvel, polia uma mais sistema ao oAdicionand

P

T

F

T

1T

1T

1T

1T

1T

1T

9

10

Quando se deseja elevar um peso muito grande, costuma-se usaruma associação de roldanas como a da figura deste problema.Determine o valor da força F necessária para sustentar o pesode 400 kgf (despreze os pesos das roldanas).

Exemplo 11

kgf50F

8

400F

2

400

2

PF

3n

12

Força de Resistência do Ar

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“Vencer a resistência do ar ao deslocamento do carro éfunção da aerodinâmica. A forma ideal de qualquer modeloseria a criada pela natureza na gota d’água”, explica o chefede Design da Volkswagem do Brasil, Luiz Alberto Veiga.

O Estado de São Paulo.

14

Fatores

condicionantes

15

16

Experimentalmente, temos que:

17

No momento em que a força de resistência do ar se torna igual à força peso, então a força resultante é igual a zero e neste caso teremos a força de resistência do ar máxima e a máxima velocidade atingida, já que de agora em diante o corpo se desloca com velocidade constante, mantidas as condições iniciais. Assim temos:

PFar

A..c

g.m.2v

x

lim

g.mv.A.C..2

1 2

x

18