AS FORÇAS DE ATRITO

...

fsmáx = µs . FN

Supondo que o módulo da f1continue aumentando, chegará o ponto em que o objeto se desprende da superfície e começa a se mover, significando que a força fs foi superada pela f1. Sendo assim, a Força de Atrito Estático dá lugar à Força de Atrito Cinético (fk), que agora se opõe ao movimento nessa nova situação. (Halliday; 2012)

Matematicamente expressamos o módulo do atrito cinético como:

fk = µk. FN

Nota-se que a intensidade da força de atrito cinético que age no movimento dos objetos, é menor que a intensidade máxima da força de atrito estático, isso porque o módulo de força necessário para fazer um objeto se mover é consideravelmente maior que o módulo de força necessário para manter um objeto de movendo. Portanto, para manter um objeto se movendo com velocidade constante, o módulo da força aplicada irá diminuir. (Halliday, 2012)

[pic 2]

Nas expressões matemáticas do atrito, µs e µk são respectivamente, o coeficiente de atrito estático e o coeficiente de atrito cinético, que são adimensionais e obtidos experimentalmente, pois variam de acordo com o objeto e a superfície utilizada na análise. (Halliday; 2012)

O módulo da Força Normal está presente nas expressões do Atrito como uma mensura da força com que o corpo pressiona a superfície. Por esse ângulo, a relação da Força Normal com o módulo do atrito fica bem clara, considerando que o atrito tem como base a interação objeto/superfície. (Halliday; 2012)

PARTE EXPERIMENTAL

Para realização da prática foram utilizados os seguintes materiais:

1. Blocos de madeira

[pic 3][pic 4]

2. Plano inclinado ajustável[pic 5][pic 6]

[pic 7]

3. Balança[pic 8]

Para obter os resultados buscados no objetivo do experimento, seguiu-se os seguintes processos:

- Pesagem dos blocos utilizando a balança.

- Calibragem do plano inclinado e verificação da superfície (observar se esta está relativamente limpa).

- Construção do diagrama de corpo livre quando o corpo de prova está para baixo, no ângulo estabelecido de 15º, justificando o ocorrido.

- Determinar o valor da força de atrito estático no caso do item 3.

- Utilizando o plano inclinado e um bloco de madeira (é escolhido a superfície do bloco para experimentação, sendo esta, descrita nas tabelas com os resultados), que é posicionado no ponto inicial do plano, é ajustado o ângulo que a superfície forma em relação à base até o exato momento em que o bloco começa a deslizar. Para o mesmo bloco, o experimento foi repetido 5 vezes.

- O item anterior foi repetido para os 2 blocos restantes, gerando assim tabelas com resultados

- Montagem de tabelas e diagramas de forças para cada corpo de prova.

- Análise dos resultados obtidos.

RESULTADOS

Os dados obtidos através dos equipamentos nos experimentos são demonstrados na tabela a seguir, cada qual referente ao ângulo mensurado no plano inclinado com maior precisão possível para uma baixa oscilação nos resultados práticos.

Resultados medidos em graus (°)

N °

Corpo 1

Corpo 2

(1ª medida)

Corpo 2

(2ª medida)

1°

10

13

29

2°

17

19

32

3°

14

16

31

4°

11

15,5

31

5°

15

17

31

Dados: Corpo 1 de massa igual a 173,1 g; Corpo 2 de massa igual a 81,1 g.

Observações: O terceiro corpo por não ter havido deslocamento na face esponjosa foi retirado do experimento.

1ª medida: lado liso do corpo 2; 2ª medida: lado esponjoso do corpo 2.

Devido a diversos fatores de erros mesmo com total atenção durante a prática ocasionou-se discrepância de valores, sendo eles a não linearidade do plano, pois se encontrava empenado, a superfície do corpo, que por ser constituído de madeira acaba alterando o atrito devido a mudança de posição, a integridade da esponja que não estava em condições de se obter resultados precisos, entre outros.

Força de atrito estático do corpo 2 (81,1g) com superfície rugosa em contato com o plano, em um ângulo de 15º (cálculo da força de atrito estático).

Para um caso de atrito estático podemos representar