Atrito e trabalho virtual

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Atrito e trabalho virtual
Força de atrito é a força natural que atua sobre os corpos quando estes estão em contato com outros corpos e sofrem a ação de uma força que tende a colocá-lo em movimento, e ela é sempre contrária ao movimento ou à tendência de movimento. A força de atrito aparece em razão das rugosidades existentes nas superfícies dos corpos. O atrito depende da força normal entre oobjeto e a superfície de apoio; quanto maior for a força normal, maior será a força de atrito.
A força de atrito é ainda subdividida em força de atrito estática e cinética ou dinâmica. O atrito é denominado dinâmico quando há movimento relativo entre corpos em contato. Quando não há movimento, o atrito é denominado estático. A força de atrito dinâmico independe da velocidade com que o corpodesliza sobre a superfície.
O atrito de escorregamento, este tipo de atrito, manifesta-se, sobretudo devido à existência de reentrâncias e saliências, que mesmo uma superfície muito polida apresenta. Quando são colocados dois corpos, um sobre o outro, essas reentrâncias e saliências, existentes em ambos os corpos, encaixam, impedindo assim o movimento. No entanto se nas superfícies de contacto entreos dois corpos for aplicado um lubrificante o atrito é reduzido, isto acontece pois os lubrificantes enchem as depressões existentes nas superfícies dos corpos, facilitando o seu deslizamento. O atrito de escorregamento foi estudado por Leonardo de Vinci (1452- 1519) que descobriu experimentalmente as leis empíricas a que este obedece. A diferença entre atrito estático e atrito cinético foi, noentanto, descoberta posteriormente, por Coulomb (1 736-1806).
Condição de Equilíbrio
Para que as cargas envolvidas no carregamento estejam em condição de equilíbrio tais cargas normais e de atrito que estão distribuídas podem ser indicadas através das suas resultantes no diagrama de corpo livre. O ponto da força normal atua a uma distância determinada x que fica à direita da linha de ação do pontocentroide. Para conseguir equilibrar a distribuição de força normal é necessária definir a posição que coincide com o centroide ou centro geométrico da mesma, desta forma evita-se o chamado efeito de tombamento causado pela força aplicada.
Nas equações de equilíbrio será necessário satisfazer as desigualdades da equação F ≤ µеN para resolvermos os problemas onde houver uma força de atrito Fque deverá exercer uma função de força de equilíbrio, de acordo com Hibbeler:
‘‘Problemas desse tipo são estritamente problemas de equilíbrio que requerem que o numero total de incógnitas seja igual ao numero total de equações de equilíbrio disponíveis. Uma vez obtidos pela solução das equações, os valores numéricos das forças de atrito devem ser verificados para se ter certeza de que satisfazema desigualdade F ≤ µеN : caso contrário, ocorrerá o deslizamento e o corpo não permanecerá em equilíbrio.”(Estatica- Mecânica para Engenharia Hibeller 10° edição)

Analise da eminencia de movimento
Eminencia de movimento acontece nos casos em que a altura da força de tração é pequena em relação a superfície e que a superfície de contato ébastante escorregadia a força de atrito F pode não ser suficiente para equilibrar a força de tração e, em consequência o corpo tenderá a deslizar antes da antes da condição de tombamento. a medida que a força de tração aumenta aos poucos, a força de atrito aumenta na mesma proporção até atingir certo valor máximo, denominado força de atrito estático limite. Quando esse valor limite é atingido, obloco fica em equilíbrio instável. Uma vez que qualquer aumento posterior na força de tração provocará deformações e fraturas em pontos de sua superfície de contato e o bloco iniciará o movimento. Quando o bloco está na eminencia de movimento a força normal e a força de atrito se combinam para forçar a força resultante, o ângulo que a resultante faz com a força normal e chamado de ângulo de atrito...
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