PRINCÍPIOS DA DINÂMICA II – Explorando a 2ª lei de newton
Força de Atrito
A força de atrito é um tipo de força de contato, assim como a normal. O atrito atua na direção paralela à superfície de contato e o seu módulo é proporcional ao módulo da normal. A força de atrito depende do material do corpo que sofre a força e do material que constitui a superfície de contato.
Onde o indica essa relação entre os materiais. É o coeficiente de atrito. Se a superfície for muito rugosa, por exemplo, o coeficiente será alto. O coeficiente de atrito entre o pneu e o asfalto em dias chuvosos é menorr que em dias secos, diminuindo o atrito. Por isso é prudente dirigirmos com uma velocidade menor em dias chuvosos.
Observação:
O atrito não depende da área de contato entre o objeto e a superfície. Não importa se a superfície de contato tem 2 cm2 ou 20 cm2. Se a Normal for a mesma e o material for o mesmo, o atrito tembém será.
Se o objeto estiver em repouso em relação à superfície, sofrerá atrito estático. Se estiver em movimento, o atrito em questão será o cinético/dinâmico. Sendo que o coeficiente de atrito estático é maior que o cinético.
O sentido da força de atrito estático é oposto a tendência do movimento. Já o do atrito cinético, é oposto ao vetor velocidade.
3.De modo geral a força de atrito é oposta a tendência de movimento do corpo. Se for um objeto deslizando, por exemplo, isso funciona. Mas se pensarmos em uma esfera rolando, a situação muda. A esfera não poderia rolar se não houvesse atrito. É o atrito que gera o movimento.
Outros detalhes envolvendo atrito
Se o corpo estiver em equilíbrio estático (repouso) sob ação de uma força externa F, o que o manterá em repouso será a força de atrito estático que, nesse caso, deve ter o mesmo módulo que esse força F. conforme figura a seguir:
Se a força F for aumentando de modo que o bloco esteja na iminência de movimento, dizemos que a força de atrito estática é máxima. Aí, nesse caso, teremos que:
Se o bloco começa a se movimentar, o atrito reduzirá, deixando de ser estático e passando a ser cinético. Aí, nessa situação:
Fazendo o módulo do peso igual ao módulo da normal (uma vez que não há aceleração na vertical), teremos:
Força Elástica
É a força realizada por elásticos e molas. Para deformar mais uma mola, por exemplo, temos que aumentar a força aplicada, ou seja, a força elástica é proporcional à deformação/elongação que sofre (seja encolhendo ou esticando). Além disso, dependendo do material de que é feita ou de sua espessura, a força aplicada para deformá-la muda também. A força aplicada pela distância deformada chama-se constante elástica (k).
Essa é a Lei de Hooke, onde x é a deformação elástica.
Além dessas forças que estudaremos inicialmente, também virão outras ao longo do curso, como: empuxo, força elétrica e força magnética.
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