Atrito Sólido - Relatório

Prévia do material em texto

2
2
Vinicius Augusto D. de Souza
D7434I9
ATRITO SÓLIDO
FISÍCA EXPERIMENTAL
Sorocaba-SP
2018
ATRITO SÓLIDO
FISÍCA EXPERIMENTAL
Vinicius Augusto D. de Souza
Trabalho apresentado 
para obtenção de pont
uação,
 
d
a disciplina 
TFGE – Tópicos de Física Geral e Experimental
,
 da 
UNIP
, Universidade 
Paulista
 - 
Polo Sorocaba
.
Prof. 
Jonas Aleixo de Almeida Junior
Sorocaba-SP
2018
Resumo
O presente relatório vem estudar a ação do atrito sobre dois blocos, cada um deles possuindo um tipo de material em sua base, através de dois métodos, comparando os dados obtidos nesses dois. 
Palavras Chave: atrito, blocos, base, métodos.																														
			
SUMÁRIO
	
	1	introdução	4
2	Objetivos	6
3	Materias utilizados e métodos	7
4	Resultados e Discussão	8
5	considerações finais	10
6	referências	11
INTRODUÇÃO
Nenhuma superfície esta livre da ação da força de atrito, por mais lisa que essa seja. Quando aplicamos uma força sobre um corpo, sobre uma superfície, ele acaba parando devido a ação dessa força. Algumas características da força de atrito são:
Depender da natureza e rugosidade da superfície (coeficiente de atrito);
Ser proporcional à força normal de cada corpo;
Transformar a energia cinética do corpo em outro tipo de energia que é liberada ao meio.
Embora a força de atrito, muitas vezes, seja oposta ao movimento, em alguns momentos ela aparece em favor do movimento, evitando que o corpo escorregue.
 Para o movimento de um carro, a roda tracionada empurra a superfície para trás, enquanto que a superfície reage, empurrando a roda para frente, em favor do movimento do carro. Já na roda onde não há tração, a superfície empurra a roda no sentido contrario ao movimento do veículo. 
Figura 1 – Atrito nos pneus de um veiculo
Quando freiamos o veículo, utilizando o freio convencional, a tendência é que o carro derrape, uma vez que as rodas são travadas por completo, o carro continua em movimento seguindo o princípio da leia da inércia. 
Visando encurtar o espaço para a parada total do carro e um maior controle por parte do motorista, foi criado o sistema de freio ABS (Anti-lock Braking System). Este sistema evita o bloqueio das rodas, parando-as aos poucos.
Há sensores que monitoram a rotação de cada roda e a compara com a velocidade do veículo. Essas informações são passadas para o módulo de controle do ABS. Se for detectada a iminência do travamento das rodas, haverá a intervenção da unidade moduladora em milésimos de segundo, que acaba por regular a pressão de frenagem, proporcionando melhor aderência com a pista, maior estabilidade e controle.
Figura 2 – Esquema do sistema de freio ABS
objetivos
Geral
Comparar os valores obtidos, do coeficiente de atrito estático, utilizando o plano inclinado e o dinamômetro.
Específicos 
Posicionar o bloco no plano inclinado elevando-o, até notar que o corpo está na iminência de movimento;
Enganchar o dinamômetro no corpo, este num plano, e aplicar força, até que se note iminência de movimento;
Medir a força peso dos blocos suspendendo-os no dinamômetro;
Anotar os dados obtidos em ambos os métodos;
Calcular o coeficiente de atrito nas duas formas;
Comparar os dados obtidos.
Materiais utilizados e Métodos
Materiais
Bloco com EVA na base;
Bloco com espuma na base;
Plano inclinado;
Dinamômetro.
Utilizando plano inclinado 
Apoia-se o bloco na superfície do plano inclinado, em seguida elevamos o plano até que a força de atrito seja máxima, deixando o bloco na iminência de movimentar-se. 
Utilizando dinamômetro 
Com o dinamômetro ajustado, o posicionamos no bloco, este que está apoiado sobre uma superfície horizontal, então aplica-se uma força sobre o dinamômetro, até que o corpo fique na iminência de movimento. Para medir a força peso do bloco o suspendemos pelo dinamômetro.
Resultados e discussão 
Utilizando o plano inclinado 
Posicionando os blocos no plano inclinado notamos a diferença de ângulo para que o corpo fique na iminência de movimento, dependendo do material em sua base.
 Figura 3 – Blocos sobre o plano inclinado
Enquanto o bloco com EVA tem sua força de atrito máxima em aproximadamente 33º, o bloco com espuma fica em tendência de movimento em aproximadamente 12º.
Sabendo que, μe = sen θ/cos θ, temos: 
μe = sen 33º/cos 33º e μe = sen 12º/ cos 12º
μe = ~ 0,65 μe = ~ 0,21
Utilizando o dinamômetro
Aplicamos força nos blocos, através do dinamômetro, até que eles fiquem na iminência de movimento (Figura 4) e medimos suas forças, obtemos os seguintes dados:
	
	Força de atrito máx.
	Força peso
	Bloco com EVA
	0,53
	0,93 N
	Bloco com espuma
	0.33
	1,5 N
Tabela 1 – Informações dos blocos
Figura 4 - Força de atrito máxima
Sabendo que μe = Fat/Fp, temos:
μe = 0,53/0,93				e				μe = 0,33/1,5
μe = ~ 0,57								μe = 0,22
CONSiderações finais
Analisando as informações obtidas no experimento, temos:
	
	μe (plano inclinado)
	μe (dinamômetro)
	Bloco com EVA
	0,65
	0,57
	Bloco com espuma
	0,21
	0,22
Tabela 2 – Coeficiente de atrito estático dos corpos
Em relação ao bloco de espuma, vemos que, o coeficiente de atrito estático obtido utilizando os dois métodos, foi muito semelhante, tendo uma diferença mínima entre os dois resultados.
Já no bloco que possuía EVA em sua base, houve uma diferença considerável entre os seus resultados. Enquanto que no plano inclinado obtemos μe = 0,65, utilizando o dinamômetro temos que μe = 0,57. Uma diferença de mais de 0,1 no coeficiente de atrito.
REFERÊNCIAS
INFORMAÇÕES SOBRE PROFESSOR DA MATÉRIA DE TFGE. Disponível em: < https://www.escavador.com/sobre/6607626/jonas-aleixo-de-almeida-junior >.
Acesso em: 22 de abril de 2018. 
MODELO DE ESTRUTURA DE RELATÓRIO. Disponível em:
< https://aprender.ead.unb.br/pluginfile.php/313241/mod_resource/content/1/Estrutura%20do%20RELAT%C3%93RIO.pdf >. 
Acesso em: 22 de abril de 2018.
OSÓRIO, Sueli. "Entenda como funciona o sistema de freios ABS
“. Disponível em < https://www.noticiasautomotivas.com.br/entenda-como-funciona-o-sistema-de-freios-abs/ >. Acesso em 22 de abril de 2018.
"Força de Atrito" em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2018. Disponível em < http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/fa.php >. Acesso em 23 de abril de 2018.
PETRIN, Natália."Força de Atrito". Disponível em < https://www.estudopratico.com.br/forca-de-atrito-estatico-e-cinetico/ >. Acesso em 02 de maio de 2018.
“Veja a diferença entre o freio a disco e o freio ABS”. Disponível em < https://dinamicarpneus.com.br/freio-disco-abs/ >. Acesso em 08 de maio de 2018.