▷ Coefficiente di attrito statico (o attrito)

Questo articolo spiega cos’è il coefficiente di attrito statico (o coefficiente di attrito statico) in fisica e come viene calcolato. Troverai quindi un esempio concreto di calcolo del coefficiente di attrito statico e, inoltre, quali sono le differenze con il coefficiente di attrito dinamico.

Qual è il coefficiente di attrito statico?

Il coefficiente di attrito statico , chiamato anche coefficiente di attrito statico , è un coefficiente che mette in relazione la forza di attrito statico con la forza normale.

In parole povere, il coefficiente di attrito statico è un coefficiente che indica l’attrito tra le superfici di due corpi quando uno intende iniziare a scivolare sull’altro (ma è ancora fermo).

Il coefficiente di attrito statico è adimensionale, quindi non ha unità.

Allo stesso modo, il coefficiente di attrito statico è generalmente rappresentato dal simbolo μ _e .

Come calcolare il coefficiente di attrito statico

Il coefficiente di attrito statico è pari al rapporto tra la forza di attrito statico (o forza di attrito) e la forza normale. Pertanto, il coefficiente di attrito statico viene calcolato dividendo la forza di attrito statico per la forza normale.

In breve, la formula per il coefficiente di attrito statico è:

$\mu_e=\cfrac{F_R}{N}$

Oro:

$\mu_e$

è il coefficiente di attrito statico, che non ha unità.
$F_R$

è la forza di attrito o attrito statico, espressa in newton.
$N$

è la forza normale, espressa in newton.

Quando invece il corpo da spostare si trova su un piano inclinato , la forza di attrito e la forza normale equivalgono alle seguenti espressioni:

$F_R=m\cdot g\cdot \text{sin}(\alpha)$

$N=m\cdot g\cdot \text{cos}(\alpha)$

Quindi, se sostituiamo queste espressioni nella formula, possiamo ottenere un’equazione che mette in relazione il coefficiente di attrito statico con l’inclinazione del piano:

$\mu_e=\cfrac{F_R}{N}$

$\mu_e=\cfrac{m\cdot g\cdot \text{sin}(\alpha)}{m\cdot g\cdot \text{cos}(\alpha)}$

$\mu_e=\cfrac{\text{sin}(\alpha)}{\text{cos}(\alpha)}$

$\mu_e=\text{tg}(\alpha)$

In breve, la formula per il coefficiente di attrito statico su un piano inclinato è la seguente:

$\mu_e=\text{tg}(\alpha)$

Esercizio risolto sul coefficiente di attrito statico

Una volta vista la definizione e la formula del coefficiente di attrito statico (o coefficiente di attrito statico), vedremo un esercizio risolto per comprendere meglio il concetto.

L’obiettivo è spostare un blocco di massa m=12 kg su una superficie piana e, per fare ciò, viene esercitata una forza orizzontale F=35 N ma esso non può muoversi. Qual è il coefficiente di attrito statico tra il terreno e il blocco? Dati: g=9,81 m/ ^s2 .

risolto il problema del coefficiente di attrito statico

Per prima cosa rappresentiamo graficamente tutte le forze che agiscono sul blocco:

esercizio risolto sul coefficiente di attrito statico o coefficiente di attrito statico

Poiché il corpo rimane in equilibrio, sono vere le seguenti due equazioni:

$N=P$

$F_R=F$

Pertanto la forza di attrito sarà equivalente alla forza orizzontale applicata al corpo:

$F_R=F=35\N$

D’altra parte, possiamo calcolare il valore della forza normale utilizzando la formula della forza peso:

$\begin{array}{l}N=P\\[3ex] N=m\cdot g\\[3ex] N=12\cdot 9,81 \\[3ex] N=117,72 \ N \end{array }$

Infine, una volta conosciuto il valore della forza di attrito e della forza normale, applichiamo la formula del coefficiente di attrito statico per determinarne il valore:

$\mu_e=\cfrac{F_R}{N}=\cfrac{35}{117.72}=0.30$

Coefficiente di attrito statico e dinamico

In questa sezione vedremo la differenza tra il coefficiente di attrito statico e il coefficiente di attrito dinamico, poiché a seconda della situazione bisogna utilizzare l’uno o l’altro.

La differenza tra coefficiente di attrito statico e dinamico è che il coefficiente di attrito statico viene utilizzato quando il corpo è a riposo, mentre il coefficiente di attrito dinamico viene utilizzato quando il corpo è in movimento.

Quindi a seconda che il corpo su cui agisce la forza di attrito sia fermo o stia scivolando su una superficie, è necessario utilizzare rispettivamente il coefficiente di attrito statico o il coefficiente di attrito dinamico per calcolare la forza di attrito.

In generale, il coefficiente di attrito statico è maggiore del coefficiente di attrito dinamico.

Per saperne di più su questo tipo di coefficiente di attrito, fare clic sul seguente collegamento:

➤ Vedi: coefficiente di attrito dinamico

Valori del coefficiente di attrito statico

Infine, vi lasciamo con la seguente tabella in cui potete vedere alcuni valori comuni del coefficiente di attrito statico e del coefficiente di attrito dinamico:

Superfici di contatto	Coefficiente di attrito statico (μ _e )	Coefficiente di attrito dinamico ( _μd )
Rame su acciaio	0,53	0,36
Acciaio su acciaio	0,74	0,57
Alluminio su acciaio	0,61	0,47
Gomma su cemento	1	0,8
Legno su legno	0,25-0,5	0,2
Legno su pelle	0,5	0.4
Teflon su Teflon	0,04	0,04

Tieni presente che questi valori possono variare in quanto dipendono da molti fattori come rugosità superficiale, temperatura, ecc.

Coefficiente di attrito statico (o coefficiente di attrito statico)

Qual è il coefficiente di attrito statico?

Come calcolare il coefficiente di attrito statico

Esercizio risolto sul coefficiente di attrito statico

Coefficiente di attrito statico e dinamico

Valori del coefficiente di attrito statico

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