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I Universidade Estácio de Sá – Santa Cruz Curso: Engenharias Disciplina: Física Experimental Código: CCE0477 Turma Professor (a): Thiago Alvarenga Data de Realização: 17/11/2014 Nome do Aluno (a): Nº da matrícula: Nome do Experimento: Determinação do coeficiente de atrito Objetivos: Determina o coeficiente de atrito estático máximo inclinado entre duas superfícies de contato. Introdução teórica: Ao colocarmos um corpo de massa m sobre um plano inclinado, ele ficará em repouso enquanto a força de atrito FA entre o corpo e o plano for igual em módulo e de sentido contrário à resultante das forças aplicadas no bloco, segundo a direção do plano inclinado (Fig.1). Na situação em que o movimento está iminente, se valida à relação: FA = µe N onde e µ é uma constante chamada coeficiente de atrito estático entre os materiais de que são feitos o corpo e o plano inclinado. Este coeficiente não depende da área das superfícies em contato (nem do peso dos corpos), mas sim da natureza e acabamento dessas superfícies. Supondo que o ângulo de inclinação do plano é pequeno, o corpo manter-se-á em equilíbrio, pois a componente útil do peso (paralela ao plano) não será suficiente para compensar a força de atrito estático. À medida que se aumenta o ângulo θ, a componente útil do peso aumenta também, atingindo-se, em determinado ponto, a igualdade entre a referida componente do peso e a força de atrito estático FA. Nesse instante o coeficiente de atrito pode ser determinado pela relação: µe = tg θ Habitualmente é mais difícil colocar o corpo em movimento sobre o plano do que manter esse movimento. Este fato é traduzido pelo maior valor do coeficiente de atrito estático relativamente ao coeficiente de atrito cinético. Ou seja, a força de atrito que surge entre duas superfícies em contato é maior quando as superfícies estão em repouso relativo, do que quando existe movimento entre elas. O coeficiente de atrito cinético µc pode ser determinado experimentalmente através de medidas da aceleração a, que o corpo adquire no seu movimento ao longo do plano inclinado de ângulo θ, isto é: a = g (sen θ - µc cos θ) onde g representa a aceleração da gravidade. Portanto, através da medida da aceleração do movimento do corpo ao longo do plano inclinado, pode-se determinar o coeficiente de atrito cinético A medida da aceleração a, pode ser feita com base na relação que existe. Se o corpo é puxado, porém não consegue escorregar na superfície, significa que ele recebeu a ação de uma força de atrito que impede seu movimento. Essa força é denominada atrito estático. Nesse caso: F = FAE A força de atrito estático tem um limite máximo, denominado tem um limite máximo, denominado de força de atrito estático máximo. FAEmax = μe . N N é a fora normal que o corpo troca com a superfície do apoio; μe é o coeficiente de atrito estático. O coeficiente é um numero adimensional que depende das rugosidades da face do corpo que está apoiada e da superfície de contato. Quanto mais áspero for o corpo ou a superfície maior será o coeficiente. A força de atrito estático pode variar de zero ate seu limite máximo, em função da intensidade da força aplicada. Então o corpo só deslizará na superfície quando a força F vencer o atrito estático. Força de Atrito Cinético Aparelho utilizado: Plano inclinado Corpo de prova- Sem referencia; Roteiro do experimento: Usando o plano inclinado e um corpo de madeira anotávamos o grau exato de deslocamento do mesmo. Executando esse procedimento 60 vezes, fizemos as Medias dos ângulos para calcular o desvio padrão e a incerteza. Dados coletados: Cálculos: Px=P. sen Py= p.cos Fat= μ.N μ(cinético)= μc.N=P . Senθ -> μc. P. Cos θ = P . sen θ -> μc = P . Sen θ/ P. Cos θ = μc= Tg θ Conclusão Bibliografia; UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FACULDADE DE CIÊNCIAS INTEGRADAS DO PONTAL DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE ATRITO
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