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Força de Atrito

Física

A força de atrito surge em sentido contrário ao movimento de um objeto. Ela pode ser estática, se o objeto está em repouso, ou dinâmica, se o objeto está em movimento.
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Quando empurramos ou puxamos um determinado objeto tentando movê-lo, percebemos que existe certa dificuldade para colocá-lo em movimento. Essa dificuldade deve-se à força de atrito, que é uma força que se opõe ao movimento de objetos que estão sob a ação de uma força. Ela age paralelamente à superfície de contato e em sentido contrário à força aplicada sobre um corpo. Veja o exemplo de um bloco sobre uma superfície na figura abaixo:

A força de atrito age em sentido contrário ao da força que causa o movimento do bloco
A força de atrito age em sentido contrário ao da força que causa o movimento do bloco

A força de atrito deve-se à existência de rugosidades na superfície de contato do objeto com o solo. Essas rugosidades não são observadas macroscopicamente, mas são elas que dificultam o movimento. Observe na figura abaixo as irregularidades que existem no contato entre o bloco e a superfície:

A força de atrito deve-se às rugosidades da superfície e do objeto
A força de atrito deve-se às rugosidades da superfície e do objeto

A força de atrito depende de dois fatores:

  • Do tipo dos materiais que estão em contato: cada material tem suas características próprias, quanto mais “lisos” ou “polidos” estiverem os objetos em contato, menor será a força de atrito. Essa propriedade é definida numericamente pelo coeficiente de atrito, que pode ser dinâmico ou estático, possuindo um valor diferente para cada material.

  • Força normal: trata-se da reação normal à superfície sobre a qual o corpo está apoiado e depende do peso do objeto. Quanto maior for a força normal, maior será a força de atrito.

Existem dois tipos de força de atrito: Força de atrito estático e força de atrito dinâmico.

Força de atrito estático

Imagine que o bloco da figura esteja em repouso, mas deseja-se colocá-lo em movimento. Inicialmente se aplica uma força F, porém, ele continua em repouso, pois a força de atrito aumentará conforme se aumenta a intensidade da força F. Enquanto o bloco, mesmo sob a ação dessa força, continua em repouso, a força de atrito é denominada estática. Existe um determinado valor de F em que o bloco fica na iminência de movimento. Nesse ponto, a força de atrito é máxima e recebe o nome de força de atrito estático máxima. O movimento somente iniciará quando a força F for superior a essa força. A força de atrito estático é calculada com a equação:

Fatest = μest . N

Sendo:

Fatest é a força de atrito estático;

μest é o coeficiente de atrito estático;

N é a Força Normal.

Força de atrito dinâmico

Quando o movimento iniciar, o objeto ficará sujeito à força de atrito dinâmico ou cinético, que somente atua se o corpo estiver se movendo e no sentido contrário ao movimento do objeto. Agora a fórmula a ser utilizada é a seguinte:

Fatd = N . μd

Sendo que:

Fatd é a força de atrito dinâmico;

μd é o coeficiente de atrito dinâmico;

N é a Força Normal.

Os coeficientes de atrito estático e dinâmico são grandezas adimensionais, ou seja, não possuem unidade de medida e são representadas apenas pelo seu valor numérico.

Também é importante observar que o atrito dinâmico sempre será menor do que o atrito estático máximo. Isso se deve ao fato de que o coeficiente de atrito estático é maior que o coeficiente de atrito dinâmico:

μest > μd

Para colocar um objeto em movimento é preciso fazer mais força do que para mantê-lo em movimento. Veja na tabela abaixo alguns valores de coeficientes de atrito dinâmico e cinético para alguns materiais:

Materiais

μest

μd

Madeira sobre madeira

0,4

0,2

Gelo sobre gelo

0,1

0,03

Borracha sobre cimento seco

1

0,8

Aço sobre aço (seco)

0,8

0,6

Aço sobre aço (lubrificado)

0,1

0,05

Madeira sobre neve

0,5

0,2


Coeficientes de atrito estático e dinâmico para diferentes tipos de materiais

A importância da força de atrito

O atrito, muitas vezes, é visto como algo negativo. Por exemplo: o atrito provoca desgaste em peças de máquinas, em solas de sapato; para vencer o atrito os automóveis gastam mais combustível, entre outros exemplos. Porém, sem o atrito, seria impossível realizar algumas atividades essenciais, como andar ou colocar um automóvel em movimento. Entenda a razão:

  • Uma pessoa, ao caminhar, empurra o chão para trás com os seus pés. Isso faz com que surja uma força atrito em sentido contrário, ou seja, o chão passa a exercer uma força sobre a pessoa, empurrando-a para frente. Se não houvesse o atrito, iria ocorrer algo de forma semelhante a quando se tenta andar sobre um chão muito bem encerado ou com sabão, as pessoas iriam escorregar e jamais conseguiriam andar.

  • Quanto as rodas de um automóvel começam a girar, passa a existir um atrito entre elas e o chão que as impulsiona para frente. Se não houvesse o atrito, as rodas iriam girar, mas o carro não iria se movimentar.


Por Mariane Mendes
Graduada em Física

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Força de Atrito"; Brasil Escola. Disponível em <http://www.brasilescola.com/fisica/forca-atrito.htm>. Acesso em 04 de novembro de 2015.

DEIXE SEU COMENTÁRIO
  • Vinícius Santosdomingo | 23/08/2015 00:24Hs
    um resumo com todas as informações necessárias... muito bom trablho da Mariane Mendes !!
  • Rafael Rigueira de Carvalho Castroquinta-feira | 20/11/2014 17:08Hs
    conteúdo resumido, porém com as informações essenciais para a matéria.
  • Marcilio Diassegunda-feira | 06/10/2014 08:06Hs
    Conteúdo ótimo. Bom entendimento do conteúdo.
  • isabella domingo | 05/10/2014 18:31Hs
    mtooooo bom esse texto
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