Diapositivo 1
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FORÇA DE FRICÇÃO (OU FORÇA DE ATRITO) Leonardo da Vinci (1452-1519): um dos primeiros a reconhecer a importância do atrito no funcionamento das máquinas. As leis de atrito de Leonardo da Vinci: 1) a área de contacto não tem influência sobre o atrito. 2) dobrando-se a carga de um objeto, o atrito também é dobrado. Guillaume Amontons (1663-1705): redescoberta das leis de Leonardo da Vinci fa O atrito é devido à rugosidade das superfícies F Charles August Coulomb (1736-1806): o atrito cinético é proporcional à força normal e independente da velocidade: Lei de Amontons-Coulomb: f a N FORÇA DE ATRITO ESTÁTICO O corpo está em repouso e temos somente forças na vertical Força Normal N Aplicamos uma sobre o corpo fe fe F e o força Peso F N NP P mg horizontal v 0 fe F fe P é a força de atrito estático Aumentamos a força v 0 F 0 f e e N e é o coeficiente de atrito estático A força de atrito estático é máxima na iminência de deslizamento f e (máx imo ) e N FORÇA DE ATRITO CINÉTICO O corpo está em movimento com velocidade v 0 f c é a força de atrito cinético fc c F é o coeficiente de atrito cinético F f c ma f c c N A força de atrito sobre um corpo tem sempre sentido oposto ao seu movimento (ou à tendência de movimento ) em relação ao outro corpo. Geralmente e c Os coeficientes de atrito dependem das duas superfícies envolvidas O coeficiente de atrito cinético independe da velocidade relativa das superfícies FORÇA DE ATRITO EM FLUIDOS (OU FORÇA DE ARRASTE) A força de arraste num fluido, ao contrário do que acontece com a força de atrito que tratamos anteriormente, é uma força dependente da velocidade A força de arraste num fluido apresenta dois regimes: F bv • PARA PEQUENAS VELOCIDADES onde b é o coeficiente da força de atrito e v é a velocidade do corpo b depende da massa e da forma do objecto A força resultante que actua sobre um corpo que cai perto da superfície terrestre, considerando o atrito com o ar é f mg bv Por causa da aceleração da gravidade, a velocidade aumenta A velocidade para a qual a força total 0 mg bv L f é nula chama-se velocidade limite mg vL b O movimento torna-se rectilíneo e uniforme (velocidade constante) F • PARA VELOCIDADES ALTAS C: coeficiente de arraste (adimensional) 1 A C v2 2 Fluxo turbulento A: área da seção transversal do corpo : densidade do meio Desenho de Leonardo da Vinci, de 1483 F Exemplo: Gota de chuva F Quando andamos sob a chuva, as gotas que caem não nos magoam. Isso ocorre porque as gotas de água não estão em queda livre, mas sujeitas a um movimento no qual a resistência do ar tem que ser considerada mg 0 mg F mg 1 A C vL2 2 vL 2mg AC P mg Velocidade limite de uma gota de chuva Com a resistência do ar: v 27 km/h Sem a resistência do ar: v 550 km/h
