Trabalhos Escolares

Tipos de atrito: o atrito estático

Entre dois sólidos existe atrito e, embora não haja movimento relativo entre eles, há uma tendência de deslizamento, isto é, há uma solicitação ao movimento. Disso vai surgir uma força de atrito no sentido de evitar o deslizamento relativo, que se chama força de atrito estática.

Não havendo deslizamento a força de atrito estática tem intensidade igual à da força que solicitou o sistema a se mover, força que é chamada de força motriz.

Atrito estático é aquela força que ocorre enquanto não houver movimento.

Enquanto o atrito for estático, à medida que for aumentando a força motriz, a força de atrito também aumentará de modo a equilibrar a força motriz e impedir o movimento. Existe um valor máximo, porque não cresce indefinidamente, e é chamado de força de atrito de destaque.

Exemplo1: O sistema de freios ABS. Neste sistema quando os pneus vão derrapar por efeito dos freios, um sistema de controle diminui a força da derrapagem, aumentando os pneus no limite de escorregamento. Por mais que o motorista pressione o pedal do freio, as rodas não derraparam, mas ficam na eminência de derrapar. O atrito entre os pneus e o solo é mantido no máximo atrito estático, para o qual o coeficiente de atrito é maior.

Exemplo2: Nos carros de corrida precisa-se de muita aceleração, tanto para diminuir quanto para aumentar a aceleração. No entanto quando se freia ou acelera o carro a uma troca de força de atrito entre o pneu e o solo. Assim, o valor da aceleração fica limitado pela força de atrito máxima.

A maior força de atrito ocorre na situação de máximo atrito estático, sem derrapamento, e é por isso que os projetistas fazem os pneus mais largos e com borrachas especiais, que tenham alto coeficiente de artito com o asfalto.

Física: qual é a definição de ‘atrito’?

Resumidamente, atrito é a fricção entre duas superfícies, isso ocasiona uma certa resistência ao movimento. De uma forma mais completa, o atrito é um estado de aspereza ou rugosidade entre dois sólidos em contato, que permite a troca de forças em uma direção tangencial à região de contato entre os sólidos.

* O fato de exestir atrito entre dois sólidos não implica, necessariamente, a existência de uma força de atrito entre eles;

* O sentido da força de atrito é sempre contrário ao deslizamento ou à tendência de deslizamento entre sólidos em contato;

* De acordo com a 3ª lei de Newton ( Ação e Reação ), os sólidos A e B trocam entre si forças de artito, existe uma força de atrito que A aplica em B e B em A. Tais forças de atrito são opostas ( têm mesma intensidades ), mesma direção e sentidos opostos;

* as forças de atrito trocadas entre A e B ( F e f ) nunca se equilibram porque estão aplicadas em corpos distintos.

Se não fosse o atrito um carro não sairia do lugar porque os pneumáticos deslizariam sogre a superfície. Em uma superfície lamacenta é preciso que haja correntes no pneu do carro para que o carro saia do lugar, são as correntes que fazem com que o atrito aumente. Sem o atrito as correntes não poderiam mover as máquinas e os pregos não ficariam fixos na parede. Em uma lomba, um carro parado só não desliza porque existe atrito.

O atrito é prejudicial no momento em que ele desgasta as superfícies que rolam uma sobre a outra, aumenta a força necessária para mover um corpo e produz calor.

Para diminuir os danos causados pelo atrito, cria-se superfícies planas e lisas, usa-se metais resistentes, o uso de lubrificantes entre as superfícies para que não haja tanto atrito e fiquem mais escorregadias e para que também não haja tanto desgaste das superfícies.

Biografia de Arquimedes: sua vida e suas descobertas

O grego Arquimedes (287-212 a.C.) foi famoso matemático e inventor. Escreveu importantes obras sobre geometria plana e espacial, aritmética e mecânica.

Nasceu em Siracusa, na Sicília, e estudou em Alexandria, no Egito. Antecipou-se a muitas das descobertas da ciência moderna no campo da matemática pura, como o cálculo integral, com seus estudos sobre áreas e volumes de figuras sólidas curvas e sobre as áreas de figuras planas. Demonstrou também que o volume de uma esfera equivale a dois terços do volume do cilindro que a circunscreve.

Em mecânica, definiu a lei da alavanca e é considerado o inventor da polia composta. Durante sua estada no Egito, inventou o “parafuso sem fim” para elevar o nível da água. Mas é conhecido principalmente por ter enunciado a lei da hidrostática, o chamado princípio de Arquimedes. Essa lei estabelece que todo corpo submerso em um fluido experimenta perda de peso igual ao peso do volume do fluido que o corpo desloca.

Diz-se que essa descoberta foi feita enquanto o matemático se banhava e meditava sobre um problema que lhe fora apresentado pelo rei: como distinguir uma coroa de ouro puro de outra que contivesse prata. Observando o deslocamento e transbordamento da água à medida que seu corpo submergia, concluiu que se a coroa, ao submergir, deslocasse quantidade de água equivalente a seu peso em ouro, isto significaria que não continha outro metal. Conta-se que ficou tão entusiasmado que saiu nu para a rua gritando heureka, palavra grega que significa “achei”.

Arquimedes passou a maior parte de sua vida na Sicília, em Siracusa e arredores, dedicado à pesquisa e aos experimentos. Embora não tivesse nenhum cargo público, durante a conquista da Sicília pelos romanos pôs-se à disposição das autoridades e muitos de seus instrumentos mecânicos foram utilizados na defesa de Siracusa. Entre os aparatos de guerra cuja invenção lhe é atribuída está a catapulta e um sistema de espelhos (talvez lendário) que incendiava as embarcações inimigas ao focá-las com os raios de sol.

Durante a conquista de Siracusa, na segunda Guerra Púnica, foi assassinado por um soldado romano que o encontrou desenhando um diagrama matemático na areia. Conta-se que Arquimedes estava tão absorto em suas operações que ofendeu o intruso ao dizer-lhe: “Não desmanche meus diagramas”. Muitas de suas obras sobre matemática e mecânica foram preservadas, entre elas o Tratado dos corpos flutuantes, Arenário e Sobre o equilíbrio dos planos.

Alavanca, máquina simples que consiste normalmente em uma barra rígida móvel em torno de um ponto fixo, denominado fulcro ou ponto de apoio. O efeito de qualquer força aplicada à alavanca faz com que esta gire em relação ao fulcro. A força rotativa é diretamente proporcional à distância entre o fulcro e a força aplicada.

No tipo mais comum de alavanca, aplica-se um esforço relativamente pequeno à ponta mais distante do fulcro, para levantar um grande peso próximo a este. Muitas ferramentas, como o quebra-nozes e o carrinho de mão, são baseadas no princípio da alavanca.

Polia, dispositivo mecânico de tração ou elevação, formado por uma roda montada em um eixo, com uma corda rodeando sua circunferência. A roda e seu eixo podem ser considerados tipos especiais de alavanca. Com um sistema de polias móveis (também chamado cadernal), é possível levantar grandes pesos com muito pouca força.

O segundo princípio importante da estática dos fluidos foi descoberto por Arquimedes. O princípio de Arquimedes afirma que todo corpo submerso num fluido experimenta uma força para cima igual ao peso do fluido deslocado por aquele corpo. Isso explica como um navio pesado consegue flutuar. Também permite determinar a densidade de um objeto cuja forma seja tão irregular que seu volume não possa ser medido diretamente.