Calculadora de Atrito
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Equação da força de atritoComo determinar a força de atritoAtrito estático versus atrito cinéticoFAQsUtilize a calculadora de atrito para calcular a força de atrito entre um objeto e a superfície. Ela é baseada em um simples princípio que estabelece que: o atrito é proporcional à força normal agindo entre o objeto e a superfície de contato.
Continue com a gente para aprender como aplicar a força de atrito e as diferenças entre o atrito cinético e o atrito estático. Você também pode usar esta ferramenta como uma calculadora do coeficiente de atrito.
Equação da força de atrito
A fórmula para determinar a equação de atrito é muito simples:
onde:
- – Força de atrito, medida em Newtons;
- – Coeficiente de atrito adimensional; e
- – Força normal (perpendicular à superfície de contato), medida em Newtons.
Como determinar a força de atrito
-
Escolha o valor em módulo da força normal agindo entre o objeto e a superfície de contato. Vamos considerar uma força normal de
250 N. -
Determine o coeficiente de atrito. Nós podemos escolher um coeficiente de atrito igual a
0,13. -
Multiplique esses valores um pelo outro:
(250 N) ⋅ 0,13 = 32,5 N. -
Você acabou de encontrar a força de atrito! Talvez você queira checar qual é o trabalho correspondente, descubra esta informação usando a Omni calculadora de trabalho e potência!
Atrito estático versus atrito cinético
O atrito estático age sobre um objeto que se mantém estacionário. Imagine que você tenta puxar uma caixa pesada. Se não levarmos em conta o atrito, de acordo com a segunda lei de Newton, mesmo a menor força deveria causar alguma aceleração na caixa. Na verdade, a força de atrito estática faz com que você precise puxar a caixa com bastante força para que ela comece a se mover.
O atrito cinético (também conhecido como atrito dinâmico) age sobre um objeto que está em movimento, ou seja, em um objeto com energia cinética não nula (veja calculadora de energia cinética). Se não houvesse atrito cinético, qualquer objeto que você empurrasse (por exemplo, um carrinho de brinquedo), nunca pararia de se mover, pois, de acordo com a primeira lei de Newton, nenhuma força atuaria nele, então, ele continuaria seguindo seu movimento com velocidade constante.
Embora as equações das forças de atrito estática e cinética sejam idênticas, é importante lembrar que os coeficientes de atrito são diferentes. O coeficiente de atrito cinético geralmente é menor do que o coeficiente de atrito estático.
O atrito é o que mantém você na estrada, mas e se os ângulos também ajudassem? Aprenda mais sobre este tópico com a calculadora de ângulo de inclinação 🇺🇸 da Omni!
Como medir o coeficiente de atrito?
Há dois métodos fáceis para estimar o coeficiente de atrito: através da medida do ângulo do movimento e usando uma força de calibre. Neste caso, o coeficiente de atrito é igual à tan(θ), na qual θ é o ângulo em relação à horizontal de uma superfície inclinada, onde um objeto que foi colocado no topo desta começa a se mover. No caso de uma superfície plana, você pode puxar um objeto ao longo da superfície com um dinamômetro nele acoplado. Divida a quantidade de Newtons necessária para mover o objeto pelo peso deste e assim, você irá determinar o coeficiente de atrito.
O que aconteceria em um mundo sem atrito?
Se não houvesse atrito, não haveria nada. O atrito que mantém os átomos unidos desapareceria, então nada seria capaz de se formar. A vida não existiria, pois os átomos não estariam próximos o bastante por tempo suficiente para formar moléculas simples. O mundo se tornaria um lugar perigoso para se viver, já que os carros em movimento perderiam a capacidade de parar. Provavelmente, você também morreria, já que sua corrente sanguínea começaria a se mover cada vez mais rapidamente. Ainda bem que esse cenário é fisicamente impossível!
Como calcular a energia perdida por atrito?
A energia perdida por atrito é igual ao trabalho feito pela força de atrito, ou F ⋅ d, onde d é a distância percorrida. F pode ser reescrita como μ ⋅ Fₙ , onde μ é o coeficiente de atrito e Fₙ representa a força normal. Fₙ por sua vez pode ser reescrita como m ⋅ g ⋅ cos(θ).
Assim, resumidamente temos: E = μ ⋅(m ⋅ g ⋅ cos(θ)) ⋅ d
Quais são os 4 tipos de atrito?
Os 4 tipos de atrito são: estático, deslizante, rolante e fluido. O atrito estático ocorre entre duas superfícies quando nenhuma está em movimento em relação à outra. O atrito deslizante ocorre entre dois objetos deslizando um sobre o outro - como quando você desliza usando meias sobre um piso de madeira. O atrito rolante ocorre entre uma superfície e um objeto que pode rolar (roda, bola, etc.). O atrito fluido ocorre entre um objeto em movimento e o meio através do qual ele está se deslocando, por exemplo, um avião atravessando o ar ou um peixe nadando na água.
Qual é a unidade do atrito no SI?
Assim como todas as forças, a unidade para a força de atrito é o Newton, que é igual a 1 kg·m·s⁻². No sistema imperial a unidade de força é a libra-força (lbf), sendo que 1 lbf é equivalente a aproximadamente 4,45 N. O coeficiente de atrito é adimensional, portanto, não possui unidades.
Qual é a diferença entre atrito estático e atrito dinâmico?
O atrito estático e o atrito dinâmico diferem em relação ao movimento. O atrito estático ocorre entre duas superfícies que não estão se movendo uma em relação à outra. Se essas duas superfícies estivessem se movendo uma em relação à outra, teríamos o atrito dinâmico. Por exemplo, um bloco em cima de uma mesa está sujeito ao atrito estático. Esse regime continua conforme você inclina a mesa até que o bloco comece a se mover, momento em que o atrito passa a ser dinâmico.
Como o atrito afeta o movimento?
O atrito é o que torna o movimento possível. Quando um objeto se move contra outro, duas forças opostas, mas iguais, são formadas devido ao atrito, sem as quais você não poderia correr no mesmo lugar. O atrito também nos permite parar - quando um objeto é desacelerado, o atrito transforma a energia cinética em energia térmica ou vibracional. Quanto mais escorregadia for uma superfície (quanto menor o coeficiente de atrito), mais lenta é a taxa com a qual esta energia é transferida.