Mesmo durante os anos escolares, na sétima ou oitava série, cada pessoa se familiariza com um novo conceito de física dinâmica - o atrito. No entanto, muitos, tendo amadurecido, esquecem o que é atrito e como essa força funciona. Vamos tentar entender este tópico.
Definição do conceito
A fricção é um fenômeno que tem o seguinte significado: quando dois corpos entram em contato, uma interação especial é formada no local do contato, impedindo que os corpos continuem se movendo um em relação ao outro. É claro que é possível calcular o valor da interação desses corpos. A força de atrito caracteriza quantitativamente essa interação. Se ocorrer atrito entre corpos rígidos (por exemplo, a interação de um livro com uma estante ou uma maçã com uma mesa), essa interação é chamada de atrito seco.
Deve-se entender que o atrito é uma força que tem natureza eletromagnética. Isso significa que a causa dessa força é a interação entre as partículas que compõem este ou aquele corpo.
O que é atrito?
Devido à variedade de itens que existem em nosso mundo, você podedeterminar que cada um deles tem sua própria estrutura e tem propriedades individuais. Isso significa que a interação entre diferentes itens será diferente. Para uma compreensão correta da essência e solução competente de muitos problemas da física, é costume separar condicionalmente três tipos de atrito. Então, vamos analisar cada um separadamente:
- O primeiro atrito é o atrito estático que ocorre quando não há movimento relativo de dois corpos. Podemos ver exemplos dele por toda parte, pois a força gerada por esse atrito mantém os objetos em equilíbrio. Por exemplo, mercadorias em uma esteira rolante em movimento, um prego cravado na parede ou uma pessoa em pé no chão.
- A fricção de deslizamento é condicionalmente a segunda fricção. O valor do deslizamento é definido da seguinte forma: quando uma força é aplicada a um corpo em equilíbrio que é maior que a força de atrito estático, a força de atrito deslizante começa a agir e o corpo se move.
- E finalmente, o atrito de rolamento, que explica a interação de dois corpos, um dos quais rola sobre a superfície do outro. A diferença no atrito de rolamento e deslizamento é explicada pelo fato de que, com qualquer movimento, as áreas do corpo são deslocadas ao longo do comprimento da superfície de contato e, em vez de ligações intermoleculares quebradas, novas são formadas. E no caso em que a roda rola sem escorregar, as ligações moleculares quebram muito mais rápido quando as seções da roda são levantadas do que quando deslizam. Acontece que a força de atrito de rolamento é menor que a força de deslizamento.
Onde e como o atrito pode ser usado?
A fricção éum fenômeno insubstituível, sem o qual não poderíamos fazer coisas elementares: andar, sentar ou simplesmente segurar objetos em nossas mãos. Portanto, não subestime a importância do atrito. Como disse o físico francês Guillaume: "Se não houvesse atrito, nossa Terra não teria nenhuma rugosidade, seria como uma gota de líquido."
Talvez o melhor exemplo que caracterize com mais precisão o atrito seja a operação de uma roda. Ainda na antiguidade, percebeu-se que as forças de atrito de rolamento são muito menores do que as forças de atrito de deslizamento. Foram os benefícios inegáveis do atrito de rolamento que fizeram com que as pessoas colocassem toras ou rolos para mover cargas pesadas e volumosas. Com o tempo, as pessoas melhoraram seus conhecimentos sobre as incríveis propriedades do atrito de rolamento, observaram o movimento de objetos sob a influência das forças de atrito e finalmente inventaram a roda! No mundo moderno, é impossível imaginar a vida sem essas peças insubstituíveis, pois as rodas são o segundo "motor" de qualquer transporte!
Como calcular o valor da força de atrito?
Como qualquer outra força, a força de atrito tem valores inteiros. Para determinar com precisão quanta força é necessária para o movimento ou outros tipos de trabalho, é necessário calcular a força de atrito estático. Os engenheiros costumam fazer isso quando, por exemplo, constroem fábricas ou inventam novos dispositivos. No entanto, mesmo os alunos comuns são confrontados com certas tarefas em que é necessário calcular a força de atrito. Então para contarvalor, você só precisa usar uma fórmula simples: Ffriction=KN, onde k é o coeficiente de atrito. O valor de todos os coeficientes sempre depende da superfície do objeto em que o corpo se move ou interage. "N" em nossa fórmula significa a força de reação do suporte no corpo. Depende principalmente da massa do corpo que está em contato com a superfície do suporte.
Calcule o valor da força no problema
Assuma que um corpo de massa m=3 kg está sobre uma tábua horizontal. O coeficiente de atrito entre a tábua de madeira e o corpo é 0,3. Como encontrar o valor da força de atrito? É muito simples, basta inserir nossos valores na fórmula. Você só precisa levar em conta que N neste caso é igual ao peso do corpo (de acordo com a 3ª lei de Newton). Então, a força desejada é (mg)k=(3 kg10 m/s2)0, 3=9 H.
