relatorio pratico fisica - força de atrito

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4. Força de Atrito
Ana Carolina Simão Queiroga
Centro Universitário Metodista Izabela Hendrix/ Engenharia Civil – Física I, Belo Horizonte, Brasil. 
Resumo. A força de atrito é a resistência que se opõe ao movimento e, em certos casos, em sentido contrário a força aplicada entre duas superfícies. Ela pode ser estática, se o objeto está em repouso, ou dinâmica, se o objeto está em movimento. O experimento realizado utilizou-se de um trilho de madeira, régua, bloco de madeira e parafina, sendo que o objetivo foi estudar o coeficiente de atrito (μ) entre o bloco de madeira e o trilho com o uso da parafina e sem o uso da parafina e comparando os resultados. 
Palavras-chave: Atrito, Resistência, Força, Coeficiente, Cinético, Estático.
Frictional force
Abstract. The friction force is the resistance that opposes the movement and in the opposite direction the force applied between two surfaces. It can be static, if the object is at rest, or dynamic, if the object is in motion. The experiment was carried out using a wooden rail, ruler, block of wood and paraffin. The objective was to study the coefficient of friction (μ) between the block of wood and the rail with the use of paraffin and without the use paraffin and comparing the results
 Keywords: Friction, Strength, Strength, Coefficient, Kinetic, Static.
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1. Introdução
A força de atrito é a resistência que se opõe ao movimento e, em certos casos, em sentido contrário a força aplicada entre duas superfícies. A força de atrito é uma força de contato e é paralela ao movimento. Para determinar esta força é necessário que haja a força Normal e o de coeficiente de atrito (μ). 
A força Normal é uma força que atua verticalmente do centro do objeto em direção ao eixo y, o coeficiente de atrito, que pode ser estático (μest) ou cinético (μcin), é uma grandeza adimensional que individualiza a superfície de cada objeto. Quanto maior o valor do coeficiente (μ), maior será a resistência gerada pela superfície. 
A força de atrito é calculada pelo produto da força Normal pelo coeficiente de atrito. Se o objeto estiver em repouso é a força de atrito é estática, em movimento, cinética. 
 
A força de atrito depende basicamente de dois fatores:
Coeficiente de atrito (μ)
Peso do objeto. 
A figura 1 ilustra esta decomposição. A força normal (N) que é a força vertical e o peso do objeto (P) que é sempre direcionado para centro da Terra, pois sobre ele age a gravidade. Há a Força de Atrito (Fa) que é no sentido contrario da força (F) aplicada sobre o objeto.
Figura1- Ilustração da Força Normal (N) , Peso do Objeto (P), Força de Atrito(Fa) e Força(F).
Fonte: Mundo Educação
Tanto para a força de atrito estático (Faest) quanto a força de atrito dinâmico ou cinético (Fatd ou Fatc) tem-se a equação:
Faest = N . μest eq.01
Fatd = N . μd eq.02
Sendo:
Faest é a força de atrito estático;
Μest é coeficiente de atrito estático;
Fatd é a força de atrito dinâmico;
μd é o coeficiente de atrito dinâmico;
N é a Força Normal.
Caso o valor de μ não seja dado utiliza-se de artifícios matemáticos para calcula-lo, Fazendo os cálculos:
Fa = μ*N
Fa = μ*Pcosθ
Px = Psenθ
μ*Pcosθ = Psenθ
μ = senθ/cosθ = Tgθ eq. 03
2. Objetivo
Calcular e estudar o coeficiente de atrito estático (μest) entre o bloco de madeira e o trilho de madeira em duas situações:
Sem parafina
Com parafina
Comparar estes estudos.
3. Materiais
.
Trilho de madeira
Cubo de madeira (massa não dada)
Parafina 
Régua 
4. Procedimento experimental
A experiência realizada desprezou possíveis interferências que o ambiente poderia causar. 
Inicialmente colocou-se o bloco de madeira sobre o trilho onde foram feitas 05 medições para cada distancia de 0,30m, 0,60m e 0,90m do inicio do trilho e lentamente foi elevado o trilho até a altura que o bloco começou a deslizar e anotou-se a altura. A foto 1 tirada ilustra o experimento.
Foto 1- ilustração da montagem para inicio procedimento
Fonte: autora
A parafina foi utilizada para gerar uma maior resistência entre o bloco de madeira e o trilho, isto é, aumentando o atrito entre eles e dificultando o deslizamento.
5. Resultados
Como não foi dada a massa do bloco, mas sabendo que as distancias do bloco sobre o trilho foram de 0,30m, 0,60m e 0,90m (+- 0,05 cm) e que a tangente (Tgθ) é coeficiente de atrito estático (μest) = Tgθ, montou-se as tabelas abaixo: 
	Medida 0,30m (+- 0,05)
	Altura SEM PARAFINA (cm)
	Erro Relativo
	Ângulo β
	Coeficiente de atrito estático (μest)
	0,3
	0
	0
	0
	0
	0,3
	7,8
	0,66
	15,07
	0,27
	0,3
	7,5
	0,96
	14,48
	0,26
	0,3
	8,5
	0,04
	16,46
	0,3
	0,3
	9
	0,54
	17,46
	0,32
	0,3
	9,5
	1,04
	18,46
	0,33
	∑
	42,3
	3,24
	81,93
	1,48
	
	
	
	
	
	MÉDIA
	8,5
	0,648
	16,39
	0,30
	 Medida 0,30m (+- 0,05)
	Altura Com PARAFINA (cm)
	Erro Relativo
	Ângulo β
	Coeficiente de atrito estático (μest)
	0,3
	0
	0
	0
	0
	0,3
	14,5
	0,5
	28,9
	0,55
	0,3
	15
	1
	30
	0,58
	0,3
	14
	0
	27,82
	0,53
	0,3
	13
	1
	25,68
	0,48
	0,3
	13,5
	0,5
	26,74
	0,5
	∑
	70
	3
	139,14
	2,64
	
	
	
	
	
	MÉDIA
	14
	0,6
	27,83
	0,53
	Medida 0,60m (+- 0,05)
	Altura SEM PARAFINA (cm)
	Erro Relativo
	Ângulo β
	Coeficiente de atrito estático (μest)
	0,6
	0
	0
	0
	0
	0,6
	19,5
	2,9
	18,97
	0,34
	0,6
	17,5
	0,9
	16,97
	0,31
	0,6
	15
	1,6
	14,48
	0,26
	0,6
	17
	0,4
	16,46
	0,3
	0,6
	14
	2,6
	13,49
	0,24
	∑
	83
	8,4
	80,37
	1,45
	
	
	
	
	
	MÉDIA
	16,6
	1,68
	16,07
	0,29
	Medida 0,60m (+- 0,05)
	Altura Com PARAFINA (cm)
	Erro Relativo
	Ângulo β
	Coeficiente de atrito estático (μest)
	0,6
	0
	0
	0
	0
	0,6
	27,5
	0,7
	27,28
	0,52
	0,6
	24,5
	2,3
	24,1
	0,45
	0,6
	30
	3,2
	30
	0,58
	0,6
	26,5
	0,3
	26,21
	0,49
	0,6
	25,5
	1,3
	25,15
	0,47
	∑
	134
	7,8
	132,74
	2,51
	
	
	
	
	
	MÉDIA
	26,8
	1,56
	26,55
	0,50
	Medida 0,90m (+- 0,05)
	Altura SEM PARAFINA (cm)
	Erro Relativo
	Ângulo β
	coeficiente de atrito estático (μest)
	0,9
	0
	0
	0
	0
	0,9
	25,5
	1,7
	16,46
	0,3
	0,9
	22
	1,8
	14,15
	0,25
	0,9
	23
	0,8
	14,81
	0,26
	0,9
	24
	0,2
	15,47
	0,28
	0,9
	24,5
	0,7
	15,8
	0,28
	∑
	119
	5,2
	76,69
	1,37
	
	
	
	
	
	MÉDIA
	23,8
	1,04
	15,34
	0,27
	Medida 0,90m (+- 0,05)
	Altura Com PARAFINA (cm)
	Erro Relativo
	Ângulo β
	coeficiente de atrito estático (μest)
	0,90
	0
	0
	0
	0
	0,90
	31,50
	0,50000
	20,49000
	0,3700
	0,90
	33,50
	1,50000
	21,85000
	0,4000
	0,90
	28,50
	3,50000
	18,46000
	0,3300
	0,90
	32,50
	0,50000
	21,17000
	0,3900
	0,90
	34,00
	2,00000
	22,20000
	0,4100
	∑
	160,00
	8,00
	104,17
	1,90
	
	
	
	
	
	MÉDIA
	32,0
	1,600
	20,83
	0,38
6. Discussão e conclusões
Dos resultados pode-se concluir que:
	Distancia (cm)
	SEM PARAFINA
	COM PARAFINA
	
	Ângulo β
	Coeficiente de atrito estático (μest)
	Ângulo β
	Coeficiente de atrito estático (μest)
	30
	16,39
	0,30
	27,83
	0,53
	60
	16,07
	0,29
	26,55
	0,50
	90
	15,34
	0,27
	20,83
	0,38
Analisando os resultados ficou claro que:
Independe da distancia a qual o bloco foi colocado sobre o trilho;
Quanto maior o ângulo entre o plano inclinado e o plano horizontal formado, maior foi o coeficiente de atrito estático máximo (μemax), que é o limite que mantem o bloco em repouso, instantes antes de começar a deslizar;
Ao utilizar a parafina, cujo objetivo foi provocar uma maior resistência entre o bloco e o trilho, observou-se que o coeficiente de atrito estático máximo (μemax) também aumentou, comprovando que quanto maior atrito maior a resistência gerada entre as superfícies dos objetos e dificuldadede deslizar o bloco e consequentemente a necessidade de inclinar mais o trilho aumentando o ângulo entre o trilho e o plano horizontal; 
Para fazer o bloco deslizar será necessário romper este coeficiente estático máximo μemax= 0,30 e θ=16,39º (sem parafina) ou μemax= 0,53 e θ=27,83º (com parafina).
Concluindo, os resultados, apesar de possíveis interferências nas anotações e observações feitas durante o experimento, estes não chegaram a interferir significativamente no resultado, já que os mesmos estão conforme esperado de acordo com as literaturas lidas.
Referências
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/pi.php
Acesso em 11 de jun de 2018
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/coeficiente-atrito-1.htm
Acesso em 11 de jun de 2018
2009 ( Associação Brasileira de Física Médica