Análise da força de atrito em diferentes superfícies

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Laboratório de Física I 
Docente: Alexandre Alberto Chaves Cotta 
Análise da força de atrito em diferentes superfícies 
Relatório 05 
 
 
 
 
 
 
 
 Francisco Ribeiro 
 Pedro Oliveira 
 Isabelly Souza 
 Larissa Oliveira 
 
 Engenharia Ambiental e 
 Sanitária / Turma: 19A 
 Realização: 23/11/17 
 
 
 
 
Lavras-MG 
2017 
Resumo 
 O trabalho consiste na determinação da força de atrito em dois blocos de madeira, sendo um bloco de madeira de 
superfície lisa e um bloco de madeira com a superfície emborrachada, que possuem pesos específicos, os quais 
foram medidos pelo dinamômetro de 5N. Os blocos foram disposto sob uma superfície lisa (Placa de PVC) e puxados 
por um dinamômetro de 2N. Após, realizadas essas medições, submeteu-se o bloco com superfície de madeira a 
certo ângulo de inclinação, cujo valor era dado por um medidor de ângulo analógico acoplado a rampa, onde era 
observado o momento em que o bloco começava a se mover. 
 
Objetivos 
 O objetivo deste experimento, foi observar na prática, como se comporta o atrito que é uma força muito presente 
e importante no cotidiano de todos, além de analisar quais leis regem esse fenômeno. 
 
Introdução Teórica 
 Quando um corpo de massa (M) encontra-se em repouso, temos que a soma das forças atuantes nele é zero, 
assim temos que o modulo da força normal (N) é igual ao módulo da força peso (P) que age sobre o corpo: 
 
 
 
 
 Agora, quando exercemos uma força de tração (F) nesse mesmo bloco, temos que surge uma força paralela à 
superfície e com sentido oposto a força que exercemos, a força de atrito (Fat), por essa característica temos que a 
força de atrito será sempre contraria ao movimento ou a tendência de movimento. 
 
 
 
 A força de atrito, é diretamente proporcional a força normal que a superfície exerce sobre o bloco, desta forma 
quanto maior a força normal maior será a força de atrito. A força de atrito ainda depende do material constituinte 
do corpo, pois cada material possui um coeficiente de atrito (μ). Neste trabalho a força de atrito será determinada 
pelas medições feitas a um bloco de madeira de superfície lisa e um bloco de madeira com a superfície 
emborrachada, os quais serão sujeitos a força de um dinamômetro. 
 
Procedimento Experimental 
●Instrumentos Utilizados: 
 Bloco de Madeira de superfície lisa; 
 
 
 Bloco de Madeira de superfície emborrachada; 
 
 
 
 Dinamômetro de 2N; 
 
 
 
 Dinamômetro de 5N; 
 
 
 
 Placa de PVC; 
 
 
 
 
 
●Passos para o preenchimento das Tabelas: 
 
 Primeiramente colocamos um bloco de madeira de superfície lisa em contato com a placa de PVC, a partir disso 
aplicamos uma força, a qual era feita pelo dinamômetro e quando o bloco começava a deslizar, aferia-se o valor da 
força aplicada. O mesmo processo foi feito para o bloco de superfície emborrachada. Ademais, colocou-se o bloco 
com uma menor superfície de contato e também posto sobre uma rampa, sendo o ângulo variável e anotado. Logo 
após aplicou o mesmo procedimento, observando a força a qual o bloco foi submetido e a altura que se encontrava 
para os posteriores cálculos. 
 
1 - Com o dinamômetro de 5 N foi determinado o peso dos blocos de madeira; 
 
2 - Mantendo o dinamômetro paralelo à superfície, aplicou-se uma força com o dinamômetro de 2N; 
 
3 – gradativamente se aumentou a intensidade da força e foi anotado o valor sob a ação da qual o corpo entra em 
movimento. O procedimento foi realizado cinco vezes anotando a força, em cada caso; 
 
4 – Sobre a rampa, o bloco de madeira de superfície lisa de maior área voltada para baixo, elevou-se continuamente 
o ângulo mínimo para que o bloco entrasse em movimento. Os ângulos foram anotados e este procedimento foi 
repetido cinco vezes. 
 A partir dos dados coletados nos experimentos, foram obtidos outros valores, utilizando-se das seguintes fórmulas 
matemáticas: 
 Força de atrito, 
 
 
Onde: 
Fat = Força de atrito 
ϻ = Coeficiente de Atrito 
N = Valor da Força Normal 
 
 Coeficiente de atrito estático, 
 
Onde: 
ϻe = Coeficiente de Atrito Estático 
tanθ = Tangente do ângulo de Inclinação 
 
 
 Erro total, 
 
 
Onde: 
ϕT = Erro Total 
ϕm = Desvio da Média 
Ϭc = Erro do Equipamento* 
*Ϭc = L/2, (L=0,05). Logo Ϭc =0,05/2=0,02. 
 
 Desvio Padrão, 
 
Onde: 
Ϭ = Desvio Padrão 
xi
 = i-ésima medida (força) 
ẋ = Valor médio das n medidas (força) 
n = quantidade de medidas 
 
 
 Propagação do Erro 
 
 
Onde: 
Ϩ = Propagação do Erro 
ϕT = Erro Total 
ẋ = Valor médio das n medidas (força) 
N = Valor da Força Normal 
Ϭc = Erro do Equipamento 
 
Força em Newton Força 1 Força 2 Força 3 Força 4 Força 5 Força 1 Força 2 Força 3 Força 4 Força 5
0,84 1 1 0,84 0,88 0,74 0,82 0,86 0,84 0,92
Força Média (Newton)
Força em Newton
Força Média (Newton)
Força em Newton
Força Média (Newton)
2,05 2,05 2,80 2,55 2,10
2,31
2,38
Valor médio das forças realizadas para o movimento do bloco de peso 2,6 N com face de borracha sobre a placa.
Área Maior
Força 1 Força 2 Força 3 Força 4 Força 5
2,15 2,5 2,5 2,55 2,2
Força 1 Força 2 Força 3 Força 4 Força 5
Valor médio das forças realizadas para o movimento do bloco.
Área Maior
Área Maior
0,912 0,836
Valor médio das forças realizadas para o movimento do bloco de peso 5,2 N com face da madeira sobre a placa.
Valor médio das forças realizadas para o movimento do bloco de peso 2,6 N com face da madeira sobre a placa.
Área Menor
Tabela I - Valor médio das forças realizadas para o movimento do bloco com face de borracha e lisa no plano 
horizontal. 
 
Atrito Estatico(μe).
Desvio Padrão .
Erro Total.
Propagação do Erro.
Atrito Estatico(μe).
Desvio Padrão .
Erro Total.
Propagação do Erro.
Atrito Estatico(μe).
Desvio Padrão .
Erro Total.
Propagação do Erro.
0,3289
0,0093
Bloco com peso 2,6 N com face de borracha sobre a placa.
Área Maior
0,8885
0,3089
Bloco com peso 5,6 N com face de madeira sobre a placa.
Área Maior
0,4577
0,1691
0,1891
0,0024
0,0933 0,0785
0,0034 0,0031
0,3508 0,3215
0,0733 0,0585
Bloco com peso 2,6 N com face de madeira sobre a placa.
Área MenorÁrea Maior
 
Tabela II – Resultado dos cálculos realizados nas diferentes posições da face no plano horizontal. 
 
Ângulo 1 Ângulo 2 Ângulo 3 Ângulo 4 Ângulo 5
Ângulos (graus) 24 20 20 23 23
Ângulo Médio
Atrito Estatico(μe).
Valores para o movimento no plano inclinado.
22
0,404 
Tabela III - Resultado dos cálculos realizados com bloco na face lisa no plano inclinado.Conclusão 
 A partir destes experimentos foi possível compreender as leis do atrito e os fatores que o determinam. Usando o 
bloco com a superfície revestida (emborrachada) nota-se que este acelera um pouco mais tardio, em razão do seu 
coeficiente de atrito que é maior em relação a superfície lisa de madeira. Também foi possível observar 
experimentalmente que o atrito é diretamente proporcional a força normal e depende da natureza da superfície de 
contato. A força de atrito não depende da rapidez e nem da área de contato, visto que a força está proporcional ao 
seu peso. Se o bloco desliza sobre uma superfície de menor área, tudo o que está sendo feito é concentrar o mesmo 
peso sobre uma área menor, mas o atrito será o mesmo. 
 Para qualquer superfície de contato, o ϻe ( coeficiente de atrito estático) será sempre maior que o ϻc ( coeficiente 
de atrito cinético). Isso significa que deve-se empurrar com mais vigor para fazer com que um objeto, no caso um 
bloco, comece a deslizar, do que para mantê-lo deslizando com rapidez constante, como se pode observar no gráfico 
a seguir: 
 
 
 
Referências Bibliográficas 
[1] - TIPLER, P.; MOSCA, G. Física. 5. Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2005. 
[2] - Física Básica - Vol. Único, 2ª Edição, Ed Atual, 2004 - Nicolau e Toledo. 
[3] – Halliday, David. Fundamentos de física 1. 4ª edição.