Força de atrito, Provas de Física

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CENTRO DE CIÊNCIAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL

PRÁTICA 7: FORÇA DE ATRITO

Discente:? Curso? Matrícula:? Turma:? Docente:?

Fortaleza-Ceará

OBJETIVO

• Verificar a ação da força de atrito;
• Reconhecer a dependência do atrito em relação à superfície de contato;
• Analisar as características da força de atrito;
• Medir a força de atrito cinética e a força máxima de atrito estática;
• Determinar experimentalmente os coeficientes de atrito estático e cinético;
• Verificar as condições de atrito estático e cinético;

Material

• Bloco de madeira;
• Massas aferidas;
• Dinamômetro;
• Plano inclinado com indicação de ângulos;

No procedimento 2, determinou-se o valor do coeficiente de atrito estático e cinético.Para isso, colocou-se a área de madeira do bloco sobre a superfície da fórmica. Encaixou-se no bloco o dinamômetro e aplicou-se uma força horizontal F que crescia gradativamente até o móvel ficar na iminência de deslocar-se. Depois se mediu a força horizontal F que mantém o bloco em movimento uniforme, ou seja, calculou-se a força de atrito cinético. Esse mesmo experimento foi realizado várias vezes para superfície do bloco sendo madeira e borracha e para superfície do plano sendo fórmica e papel. Além disso, pesou-se o bloco, mas agora sem o pino e encontrou-se P=0,84. Os resultados encontrados preencheram a tabela abaixo. Tabela 7.

Su perfície do bloco

Su perfície do plano

Fe máxima F (^) e (N) (^) e c

M

adeira

Fó rmica

M

adeira

Pa pel

B

orracha

Pa pel

B

orracha

Fó rmica

QUESTIONÁRIO

1)Dê exemplos,pelo menos dois,onde o atrito é necessário.

O atrito estar presente em vários momentos da nossa vida. No movimento circular de um carro é possível presenciar a ação de várias forças. Uma delas é a força de atrito que possibilita o automóvel realizar o movimento circular com segurança, além de ser a própria resultante centrípeta do sistema. Além disso, o simples processo de desaceleração de um móvel só é possível graças à ação dessa força.

2)Dê exemplos, pelo menos dois,onde o atrito deve ser minimizado.

O atrito nem sempre produz efeitos desejáveis ao homem, muitas vezes, é preciso reduzi-lo, pois a sua ação representa prejuízo. Um exemplo é quando colocamos óleo lubrificante no motor de um automóvel para reduzir o atrito entre as peças e assim evitar o desgaste das mesmas. Também se utiliza essa técnica para evitar o superaquecimento, o que poderia fundir certas peças. Outro exemplo é quando caminhamos, o atrito entre o chão e o solado do calçado é bom por um lado, pois possibilita o deslocamento, mas desgasta o solado reduzindo a vida útil do calçado. Por isso, é bom levantar bem os pés para caminhar ao invés de andar arrastando o calçado no asfalto o que aumenta o atrito.

3)Por que os pneus aderem melhor ao solo em uma estrada plana horizontal do que em uma estrada inclinada?

O que determina uma maior ou menor aderência ao solo é a força de atrito. Ela é medida pelo produto entre o coeficiente de atrito e a força normal que o chão exerce sobre o automóvel. Para uma estrada plana ou inclinada o coeficiente de atrito é o mesmo. O que influencia no atrito, nessa situação, é a força normal que é perpendicular a superfície. Em uma estrada plana a normal é o próprio peso do automóvel. Já na estrada inclinada isso não acontece, pois o ângulo de inclinação atuará no sistema. No plano inclinado a normal é dada por , onde P é a força peso e

o peso do carro. Todo esse fenômeno mantém o automóvel colado no chão, aumentando a sua estabilidade nas curvas e intensificando a força de atrito das rodas com o solo.

preciso vencer a resistência do atrito estático ao deslocamento. O atrito cinético pode opor-se ao movimento de um corpo e dissipar a energia cinética ali presente, mas também pode ser uma força que acelera um corpo. A força de atrito cinética é dada por:

Ocoeficiente de atrito estático e cinético são grandezas de caráter adimensional. Os seus valores dependem do material atritante e do grau de polimento deles. Além disso, para um mesmo material tem-se que o atrito estático e cinético possui intensidades diferentes. No experimento realizado, no laboratório, constatou-se que o coeficiente de atrito cinético é menor que o coeficiente de atrito estático (u (^) c < u (^) e), conseqüentemente, a força de atrito cinética é menor que a força de atrito estática (F (^) c < F (^) e ). Além disso, percebeu- se que é mais fácil manter o bloco com pino deslocando do que iniciar o seu movimento a partir do repouso. Constatou-se no experimento que as forças de atrito estático e cinético não dependem da área de contato da superfície atritante. Em um mesmo bloco com áreas de bases diferentes (A 1 > A (^) 2) , a força de atrito quando o bloco desloca-se com a base 1 no chão é igual a força de atrito quando o bloco desloca-se com a base 2 na superfície. Isso não significa que a força F para deslocar o bloco seja a mesma para os dois casos. Isso acontece, porque existe além do atrito, a pressão sobre a superfície se opondo ao deslocamento do bloco. Quando o bloco está com a área A 1 sobre o chão ele exerce menor pressão na superfície, pois quanto maior a área menor a pressão. Já, quando o bloco está com a área A 2 sobre o chão ele exerce maior pressão na superfície,pois quanto menor a área maior a pressão exercida no solo. Assim concluímos que o atrito é uma força bastante complexa e o seu estudo requer o mais árduo esforço. Ela depende do material e existe até nos corpos com o mais alto grau de polimento.

CONCLUSÃO

A partir do procedimento experimental feito, foi possível realizar um estudo prático sobre o atrito. Aprendeu-se que existem basicamente duas formas de atrito e que os coeficientes de atrito dependem da natureza do material e do grau de polimento das superfícies atritadas. Ademais se constatou que o atrito não depende da área de contato e que eles nem sempre assumem o sentido oposto ao movimento, mas também podem ser forças causadoras de deslocamentos. A prática foi complicada e trabalhosa, pois o método utilizado não trouxe confiança nos dados. A força que uma pessoa puxava o bloco variava muito, e para faze-lhe andar em movimento uniforme, utilizando a força humana foi muito difícil, enfim agradeço por já ter feito está prática.