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TRABALHO ATRITO (1) (1)

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INSTITUTO FEDERAL GOIANO
CAMPUS RIO VERDE
ENGENHARIA DE ALIMENTOS
FÍSICA MECÂNICA BÁSICA
	
DETERMINAÇÃO DOS COEFICIENTES DE ATRITO ESTÁTICO E ATRITO CINÉTICO DE DESLIZAMENTO
	
Alinne de Paula Souza
Cássio Vitor Sousa Amorim
Débora Silva Rodrigues
Elizama Cerqueira Gonçalves da Silva
Igor Antunes Biscaia
Katlen Souza Silva
Mariana Sabino Leão
Natália Franco Cardoso
Nathalia Cristina Ataides de Souza
Patrícia Santos Oliveira
Pedro Vitor de Paula Ferreira
Rio Verde - GO
2018
1 INTRODUÇÃO
A força de atrito corresponde à força exercida entre duas superfícies que estão em contato. Quando existe força atuando em um corpo, mas ele não se move, o atrito é denominado estático, quando existe força atuando num corpo e ele se move, o atrito é denominado cinético. 
As forças que atuam sobre um corpo em um plano inclinado, são: a força Peso e a força Normal, neste caso, não tem a mesma direção, pois, como já vimos à força Peso, é causada pela aceleração da gravidade, que tem origem no centro da Terra, logo a força Peso tem sempre direção vertical. Já a força Normal é à força de reação, e têm origem na superfície onde o movimento ocorre, logo tem um ângulo igual ao plano do movimento.
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. Um corpo de massa m sobre um plano inclinado, ele ficará em repouso enquanto a força de atrito 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. 
Para calcular a força do atrito estático, utiliza-se a expressão: Fat = . N.
Fat: força de atrito
: coeficiente de atrito estático
N: força normal
O coeficiente de atrito (µ) trata-se de uma propriedade da força atrito o qual indica o tipo de material que está em contato. 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. O coeficiente de atrito pode ser determinado pela relação: = tg θ
Além disso, trata-se de um valor numérico 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. Por sua vez, a força normal, indicada pela letra N, designa a reação da pressão exercida sobre a superfície e depende diretamente do peso do objeto.
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.
A força de atrito cinético ocorre quando força do atrito estático for superada, de modo que os dois corpos entram em movimento, gerando, assim, uma menor força de atrito.
Para calcular a força do atrito cinético, utiliza-se a expressão: Fat = . N.
Fat: força de atrito
µ: coeficiente de atrito cinético
N: força normal
A força de atrito cinético é constante e não depende da velocidade de escorregamento do corpo e é sempre menor que a força aplicada. O coeficiente de atrito permite saber se a superfície exerce pouca ou muita resistência ao movimento. Quanto maior o coeficiente de atrito, maior será a aspereza da superfície.
Se aplicar uma força pouco intensa, insuficiente para mover o objeto, a força de atrito também será pouco intensa. Contudo, se aumentar a intensidade da força aplicada, a força de atrito aumentará de modo a compensar esse aumento e impedir o movimento de translação do objeto.
Os coeficientes de atrito estático e cinético são grandezas adimensionais, ou seja, não possuem unidade de medida e são representadas apenas pelo seu valor numérico.
2 OBJETIVO
2.1 Objetivo geral
Determinar com aproximação o coeficiente de atrito estático e o coeficiente de atrito cinético de deslizamento, a força de atrito estático e a força de atrito cinético, utilizando materiais adequados postos em um plano inclinado.
3 MATERIAIS E PROCEDIMENTOS
3.1 Materiais
01 plano inclinado com escala de 0 a 45° graus.
01 rampa auxiliar de engate rápido 
01 corpo de prova de madeira com faces de diferentes coeficientes de atrito.
Dinamômetro
3.2 Procedimentos
O experimento consiste em que a parte esponjosa do corpo de prova em contato com a rampa auxiliar, gire o manipulo do parafuso de elevação contínua, inclinando o plano articulável até o ângulo de 15°. Utilizando o dinamômetro determinar o Peso do bloco de madeira para determinar o valor da força de atrito estático que neste caso atua entre o corpo de prova e o plano inclinado. Mantendo o corpo de prova com a esponja para baixo, eleve a rampa continuamente, até começar o deslizamento. Anote o ângulo para o qual ocorreu o deslizamento (ângulo crítico). Em seguida diminua levemente a inclinação até obter um movimento vagaroso do móvel. Repita este procedimento no mínimo por cinco vezes e tire a média dos ângulos.
4 CÁLCULOS PERTINENTES
Para P= 0,72 N e Ângulo médio 58,042°
Força Normal N= P. cos a
N1= 0,72. Cos 15° 
N1= 0,70N
N2= 0,72. Cos 58,042° 
N2= 0,38N
Coeficiente de atrito estático = tg θ
= tg 15º 
0,27
Coeficiente de atrito cinético = tg θ
 = tg 58,042° 
 = 1,60
Força de atrito estático = 
= 0,27. 0,70 
= 0,19 N
Força de atrito cinético = 
= 1,60. 0,38 => = 0,61 N
5 RESULTADO E DISCUSSÕES
Diagrama de forças I
O resultado das medidas dos ângulos obtidos durante a realização do experimento é apresentado na tabela 1 abaixo. 
	Tabela 1 – Valor do ângulo para o qual ocorreu um deslizamento aproximadamente constante
	N° de medidas executadas
	Ângulo
	1
	57,82°
	2
	58,67°
	3
	58,53°
	4
	57,82°
	5
	57,37°
	Ângulo médio encontrado
	58,042°
 
Diagrama de forças II
De acordo com os resultados obtidos, verificamos que para o bloco de madeira não entrar em movimento, a força Px e a Fat tem que se igualar, ou seja, uma anula a outra para permanecer sem movimento. 
No diagrama de forças II, verificamos que a força Px tem que ser maior do que o Fat para entrar em movimento.
Na tabela, obtiveram-se ângulos diferentes, porque o movimento não é exato, portanto medimos os ângulos por várias vezes para obter resultados mais exatos.
6 RESPOSTAS AS QUESTÕES PROPOSTAS
1- Justifique o motivo pelo qual o móvel não desce a rampa sob a ação da sua componente px.
Resposta: A força de atrito é igual a px, uma força anula a outra, por isso o móvel não desce a rampa. 
2- Determine o valor da força de atrito estático?
 = = 0,27. 0,70 => = 0,19 N
3- Considerando o diagrama de forcas, verifique a validade das seguintes expressões: N= P cos a e F= P sen a.
Resposta: Resposta: Decompondo o peso P em duas componentes, uma Px, paralela ao plano, e outra Py, perpendicular ao plano, a componente Py anula a reação normal de apoio N e a componente Px é a resultante que faz o corpo descer.
 (1) sen α = Px P =⇒ Px = P sin α 
(2) cos α = Py P =⇒ Py = P cos α 
4- Prove que “O coeficiente de atrito cinético de deslizamento de um móvel que desliza em MRU sobre um plano inclinado é numericamente igual a tangente do ângulo de inclinação da rampa”.
Resposta: F= . N, o F desta formula e F= P. sen a, e o N é igual a N= P cos a, então substituindo na fórmula, o F por P. sen a e N por P cos. A fórmula ficaria (P. sen a)= µ(P. cos a), o que está multiplicando passa dividindo ficando, = . Como já visto, a fórmula da tangente é , então cancela P com P, sobrando =tangente de θ.
5- A partir do ângulo médio encontrado e da expressão (I), calcule o ,entre a superfície esponjosa e a da rampa.
Resposta: = tg θ
= tag 58,042° => = 1,60
6- O valor do pode ser “tabelado” como o valor fixo do coeficiente de atrito de deslizamento entre as superfícies envolvidas? Justifique a sua resposta.
Resposta: Sim. Porque o atrito cinético não muda, ou seja, tem valor constante, pois não depende da velocidade do escorregamento do corpo.7 CONSIDERAÇÕES FINAIS
De acordo com o procedimento experimental, podemos concluir que não é necessário sabermos a massa do objeto para determinarmos tanto o coeficiente de atrito estático, como o coeficiente de atrito cinético, pois basta saber o ângulo do plano inclinado em que ocorreu o deslizamento, à distância e o tempo percorrido, sendo que o mesmo foi realizado durante prática no laboratório.
Os possíveis motivos de erros podem ter sido obtidos durante a medida dos ângulos, tendo em vista que essas medidas ocorreram durante o deslizamento do objeto uniformemente. Além disso, pode-se verificar que o coeficiente de atrito cinético é sempre menor que o coeficiente de atrito estático. Verifica-se que é mais difícil tirar um corpo do repouso do que mantê-lo em movimento
8 REFERENCIAS
1- Força de atrito. Toda Matéria. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/forca-de-atrito.htm. Acesso em: 06 de junho de 2018.
2- RIBEIRO, Thyago. Forças de atrito. InfoEscola. Disponível em: https://www.infoescola.com/mecanica/forcas-de-atrito.htm. Acesso em: 06 de junho de 2018.
3- TEIXEIRA, Mariane Mendes. Força de atrito. Brasil Escola. Disponível em: https://www.brasilescola.uol.com.br/fisica/forca-atrito.htm. Acesso em: 06 de junho de 2018.

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