Dinâmica - Tópicos de física

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Apostila ITA

Força de Atrito

Introdução
Discutimos até agora as leis de Newton, da Dinâmica, aplicadas a corpos em situações ideais. As superfícies em contato eram extremamente polidas e desprezamos a resistência do ar.
Porém, uma verdadeira compreensão dessas leis requer uma discussão mais profunda das forças. Comecemos analisando a força de atrito de escorregamento entre sólidos. O atrito é denominado dinâmico quando há movimento relativo entre os corpos em contato. Quando não há movimento o atrito é denominado estático.
Força de atrito dinâmico
Considere um livro apoiado sobre uma mesa. Por intermédio de uma força ele atinge, após certo tempo, uma velocidade v. Quando cessa a força, a velocidade diminui até o livro parar.
Interpretamos esse fato considerado uma força de resistência oposta ao movimento relativo dos corpos, chamada força de atrito dinâmico.

A força de atrito fat é oposta ao movimento relativo das superfícies em contato.
Como já dissemos, quando há movimento relativo entre as superfícies de contato de dois corpos, a força de atrito F at é denominada força de atrito dinâmico (ou cinético). A experiência mostra que o módulo de F at , neste caso, é dado por:

Fat = μ d . N

(I)

onde N é o módulo da força normal que um corpo exerce no outro e μ d é uma constante denominada coeficiente de atrito dinâmico (ou cinético). O valor de μ d depende do material de que é feito cada corpo, bem como do estado de polimento e lubrificação das superfícies em contato, mas não depende da velocidade relativa nem da área da superfície em contato. Para a maioria dos casos, tem-se μ d < 1 ; no entanto, há casos em que μ d ≥ 1 . Observemos ainda que

F
⎛
μ d < 1 ; no intensidades de duas forças ⎜ μ d = at
N
⎝

⎞
⎟ , isto é, μ d é o quociente de duas
⎠

grandezas eu têm a mesma unidade. Portanto, o coeficiente de atrito é uma grandeza sem unidade (adimensional).

Física

Na realidade, tanto a fórmula (I) como a