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UNESA – Universidade Estácio de Sá Engenharia de Produção Física Experimental I CAMPUS NOVA IGUAÇU FORÇA DE ATRITO E DINAMÔMETRO WILLIAN Nova Iguaçu – RJ 1-OBJETIVO Mostrar as causas da força atrito e como ela se manifesta com o auxilio do dinamômetro. 2-INTRODUÇÃO TEÓRICA - Força de Atrito Até agora, para calcularmos a força, ou aceleração de um corpo, consideramos que as superfícies por onde este se deslocava, não exercia nenhuma força contra o movimento, ou seja, quando aplicada uma força, este se deslocaria sem parar. Mas sabemos que este é um caso idealizado. Por mais lisa que uma superfície seja, ela nunca será totalmente livre de atrito. Sempre que aplicarmos uma força a um corpo, sobre uma superfície, este acabará parando. É isto que caracteriza a força de atrito: Se opõe ao movimento; Depende da natureza e da rugosidade da superfície (coeficiente de atrito); É proporcional à força normal de cada corpo; Transforma a energia cinética do corpo em outro tipo de energia que é liberada ao meio. Atrito Estático e Dinâmico Quando empurramos um carro, é fácil observar que até o carro entrar em movimento é necessário que se aplique uma força maior do que a força necessária quando o carro já está se movimentando. Isto acontece, pois existem dois tipos de atrito: o estático e o dinâmico. Atrito Estático É aquele que atua quando não há deslizamento dos corpos. A força de atrito estático máxima é igual à força mínima necessária para iniciar o movimento de um corpo. Quando um corpo não está em movimento à força de atrito deve ser maior que a força aplicada. Atrito Dinâmico É aquele que atua quando há deslizamento dos corpos. Quando a força de atrito estático for ultrapassada pela força aplicada ao corpo, este entrará em movimento, e passaremos a considerar sua força de atrito dinâmico. A força de atrito dinâmico é sempre menor que a força aplicada, no seu cálculo é utilizado o coeficiente de atrito cinético. Origem da força de atrito A força de atrito se origina, em última análise, de forças interatômicas, ou seja, da força de interação entre os átomos. Quando as superfícies estão em contato, criam-se pontos de aderência ou colagem (ou ainda solda) entre as superfícies. É o resultado da força atrativa entre os átomos próximos uns dos outros. Se as superfícies forem muito rugosas, a força de atrito é grande porque a rugosidade pode favorecer o aparecimento de vários pontos de aderência. Isso dificulta o deslizamento de uma superfície sobre a outra. Assim, a eliminação das imperfeições (polindo as superfícies) diminui o atrito. Mas isto funciona até um certo ponto. À medida que a superfície for ficando mais e mais lisa o atrito aumenta. Aumenta-se, no polimento, o número de pontos de "solda". Aumentamos o número de átomos que interagem entre si. - Dinamômetro Força é o resultado da interação entre dois ou mais corpos. Essa grandeza é medida em newton (N) de acordo com o S.I. Um dispositivo que pode ser utilizado para medir a força chama-se dinamômetro. Este dispositivo é dotado de: • Estrutura • Mola • Gancho em uma das extremidades da mola • Graduação na estrutura Em uma das extremidades da mola encontra-se presa a estrutura graduada e em outra extremidade, o gancho, que se localiza fora da estrutura. O princípio de funcionamento consiste na deformação que a mola sofre em razão da ação de uma força que é proporcional a esta força aplicada, sua intensidade é indicada na graduação existente na estrutura (dinamômetro ideal). Em algumas feiras, vendedores de peixes utilizam um dispositivo com estas características com a finalidade de medir a massa (massa é dita usualmente como peso) dos peixes vendidos. Massa e peso são grandezas diferentes; uma forma de resolver este impasse é associar à graduação a divisão de cada valor por 9,8 (valor da aceleração da gravidade nas proximidades da Terra), pois aí sim ele estará apto a medir a massa que os peixes possuem em valor aproximado, pois a aceleração da gravidade na superfície terrestre é variável, tornando a massa também variável, e se graduado como proposto (dividindo os valores da escala por 9,8) este dispositivo só mediria a massa em valor aproximado em locais que possuem a aceleração da gravidade igual ou bem próxima a 9,8m/s². 3-PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Na bancada, fazer o deslocamento do corpo de provas com o auxílio do dinamômetro da seguinte forma: - Frontal explorando as faces lisas e emborrachadas tanto da bancada como do corpo de prova; - Lateral explorando as faces lisas e emborrachadas tanto da bancada como do corpo de prova; Pesquisar para a introdução teórica = Força de Atrito e Dinamômetro 4-RESULTADOS 4.1- Tabela com os resultados obtidos no experimento e pelos cálculos da física. FRONTAL Face Lisa Face Emborrachada Face Lisa 0,14 N 0,98 N Face Emborrachada 0,98 N 0,80 N LATERAL Face Lisa 0,14 N 0,90 N Face Emborrachada 0,90 N 0,78 N 5-DISCUSSÃO O grupo refez os experimentos e foi observado que a força de atrito depende muito da rugosidade, acabamento e material das superfícies que entram em contato, interferem diretamente na força aplicada. 6-CONCLUSÃO Quanto mais à superfície for áspera maior será o seu coeficiente de atrito, como também está relacionado a seu peso uma vez que, quanto maior o peso (força normal) sobre a superfície a ser atritada maior será o seu coeficiente de atrito. A força de atrito não depende da área de contato, mas apenas da natureza da mesma. 7-BIBLIOGRAFIA www.brasilescola.com.br www.sofisica.com.br Pesquisado em 16/09/2014. Física Experimental I Página 1
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