De volta aos anos escolares, no sétimo ou oitavoaula, cada pessoa se familiariza com um novo conceito de física dinâmica - o atrito. No entanto, muitos, ao crescer, esquecem o que é o atrito e como essa força funciona. Vamos tentar entender esse assunto.
Definição de conceito
O atrito é um fenômeno que incluio seguinte significado: quando dois corpos entram em contato um com o outro, uma interação especial é formada no local de seu contato, o que impede que os corpos continuem a se mover em relação um ao outro. É claro que o valor da interação desses corpos pode ser calculado. A força de atrito caracteriza precisamente essa interação quantitativamente. Se ocorrer atrito entre sólidos (por exemplo, a interação de um livro com uma estante ou uma maçã com uma mesa), essa interação é chamada de atrito seco.
Deve ser entendido que o atrito é uma força que temnatureza 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 existentes em nosso mundoobjetos podem ser determinados que cada um deles tem sua própria estrutura e propriedades individuais. Isso significa que a interação entre diferentes objetos será diferente. Para uma compreensão correta da essência e solução competente de muitos problemas da física, costuma-se dividir convencionalmente três tipos de atrito. Então, vamos analisar cada um separadamente:
- Primeiro atrito é o atrito estático que ocorre quandoausência de movimento relativo de dois corpos. Podemos ver exemplos disso em todos os lugares, porque a força que surge desse atrito mantém os objetos em equilíbrio. Por exemplo, mercadorias em uma correia transportadora em movimento, um prego cravado em uma parede ou uma pessoa em pé no chão.
- Fricção deslizante - este é condicionalmente o segundo atrito.O valor do deslizamento é determinado desta forma: quando uma força é aplicada a um corpo em equilíbrio, que é maior do que a força de atrito em repouso, a força de atrito de deslizamento começa a atuar e o corpo se move de seu lugar.
- Finalmente, fricção de rolamentoexplicando a interação de dois corpos, um dosque rola sobre a superfície de outra. A diferença no atrito de rolamento e deslizamento é explicada pelo fato de que para 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 são quebradas ao levantar seções da roda muito mais rápido do que ao deslizar. Acontece que a força de fricção de rolamento é menor que a força de deslizamento.
Onde e como o atrito pode ser usado?
O atrito é um fenômeno insubstituível, sem o qual nósnão seria capaz de fazer coisas básicas: andar, sentar ou apenas segurar objetos nas mãos. Portanto, não subestime a importância do atrito. Como disse o físico francês Guillaume: “Se não houvesse atrito, nossa Terra ficaria sem uma única aspereza, seria como uma gota de líquido”.
Talvez o melhor exemplo, que é mais precisocaracteriza o atrito, é o trabalho da roda. Mesmo na antiguidade, percebeu-se que as forças de atrito de rolamento são muito menores do que as forças de atrito de deslizamento. São os benefícios inegáveis do atrito de rolamento que fazem com que as pessoas usem toras ou rolos para mover cargas pesadas e volumosas. Com o tempo, as pessoas aprimoraram 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 os segundos "motores" de qualquer transporte!
Como calcular o valor da força de atrito?
Como qualquer outra força, a força de atrito temvalores 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. Isso geralmente é feito por engenheiros quando, por exemplo, eles constroem fábricas ou inventam novos dispositivos. No entanto, mesmo as crianças comuns enfrentam certas tarefas nas quais é necessário calcular a força de atrito. Então, para calcular seu valor, você só precisa usar uma fórmula simples: Fatrito = K * N, onde k é o coeficiente de atrito.O valor de todos os coeficientes sempre depende da superfície do objeto ao longo da qual o corpo se move ou com a qual interage. O "N" em nossa fórmula significa a força da reação do suporte no corpo. Depende principalmente do peso do corpo, que está em contato com a superfície de suporte.
Calculamos o valor da força no problema
Suponha que um corpo com massa de m = 3 kg está localizado emquadro-negro horizontal. O coeficiente de atrito entre a placa de madeira e o corpo é de 0,3. Como você encontra o valor da força de atrito? É muito simples, você só precisa substituir nossos valores na fórmula. Basta levar em conta que N neste caso é igual ao peso do corpo (de acordo com a terceira lei de Newton). Portanto, a força necessária é (m * g) * k = (3 kg * 10 m / s2) * 0,3 = 9 H.
