Apostila de Física 19 – Força de Atrito

Apostila de Física 19 – Força de Atrito
1.0 Atrito Dinâmico
Há movimento relativo entre os corpos em contato.
Força de resistência oposta ao movimento relativo dos corpos.
A força de atrito surge devido às rugosidades das superfícies em contato e às
forças de adesão entre as moléculas das duas superfícies.
Fn – Força normal;
μd – Coeficiente de atrito dinâmico.
Coeficiente de atrito:
Não possui unidade – Grandeza adimensional.
Depende da natureza dos sólidos em contato e do estado de polimento das
superfícies.
Independe da velocidade com que o corpo desliza sobre a superfície.
Independe da área de contato entre o corpo e a superfície.
2.0 Atrito Estático
Não há movimento relativo entre os corpos em contato – Repouso.
A força de atrito tem intensidade igual à solicitadora ‘F’ enquanto não houver
movimento – ‘F’ e ‘Fat’ se equilibram.
A força de atrito continuará crescendo à medida que ‘F também cresce.
Iminência de movimento – Valor máximo da força de atrito estático; acima dele,
o corpo se move.
Fn – Força normal;
μe – Coeficiente de atrito estático
A força de atrito estático é maior que a força de atrito dinâmico (μe > μd).
Iminência de movimento em planos inclinados:
Em casos que o coeficiente de atrito estático e dinâmico são muito próximos,
considera-se eles iguais, chamando-s apenas de coeficiente de atrito.
3.0 Força de Resistência do Ar
Líquidos e gases aplicam forças que se opõem ao movimento.
Força de resistência do ar tem intensidade ‘R’:
R = kv²
k – Constante de proporcionalidade;
v – Velocidade do corpo.
A constante de proporcionalidade depende da forma do corpo e da maior área da
seção transversal delo corpo perpendicular ao movimento – Aerodinâmica.
3.1 Velocidade Limite
No vácuo, um corpo em queda não sofre resistência do ar – Aceleração sem
limite.
No ar, um corpo em queda livre sofre resistência do ar:
FR = P – R
À medida que o corpo cai, sua aceleração diminui, pois ‘v’ aumenta.
Assim, a velocidade tende a um valor limite, pois a aceleração diminui – Força
resultante (FR) tende a zero.
Ao atingir a velocidade limite – O corpo entre em MRU (FR = 0, R = P)
Exemplos: gotas de chuva, flocos de neve, pára-quedas.
Verde – Velocidade sem atrito;
Vermelho – Velocidade com atrito;
Laranja – Reta do limite da velocidade com atrito;