Atrito Estático

ATRITO ESTÁTICO

Belo Horizonte, 23 de novembro de 2013

OBJETIVOS
Determinar o coeficiente de atrito estático entre duas superfícies;
Analisar a dependência do coeficiente de atrito estático com a rugosidade, com a área de uma superfície e com a força normal a ela.
INTRODUÇÃO (breve apresentação, fenômeno, modelo físico e relações matemáticas)
Sabemos pelas nossas experiências diárias que se tentamos empurrar um objeto qualquer sobre uma superfície irregular, como a bancada do laboratório de Física, por exemplo, devemos aplicar uma força, não qualquer uma. Para isto, basta que iniciemos nosso experimento aplicando uma força bem pequena para tentarmos mover, por exemplo, um caderno sobre a bancada. Não obteremos sucesso a menos que aumentemos esta força aplicada. Até que ponto? Até o ponto em que a força aplicada iguale-se à força de atrito estático. Quando isto acontecer, o objeto entra em movimento acelerado e, para que ele se mova com velocidade constante, devemos diminuir a força aplicada. A essa força com o objeto em velocidade constante, chamamos de força de atrito dinâmico (ou cinético).
Neste experimento, lidaremos primordialmente com a determinação do coeficiente de atrito cinético, μe, dado pela equação:

= μeN onde Fe é a força de atrito estático, μe é o coeficiente de atrito estático e N a força normal.

Quando em contato, duas superfícies podem apresentar uma força de atrito estático entre si e esta equação será válida até o momento em que o corpo recebe uma força capaz de movimentá-lo. Nesse ponto teremos a = μeN.
Considere um corpo sobre um plano inclinado, conforme a figura 1. Ele estará sujeito a uma força peso P, a normal N de contato entre ele e a superfície, e a força de atrito entre o corpo e a superfície.

Figura 1 – Plano inclinado com atrito.
Decompondo as forças nos eixos indicados na figura, equações de movimento ficam:
Eixo X: Fat-mgsin ϴ =0 μeN - mgsin ϴ =0 μeN = mgsin ϴ

Eixo Y: N-mgcosϴ=0