Este artigo explica o que é coeficiente de atrito dinâmico (ou coeficiente de atrito dinâmico) em física e como ele é calculado. Além disso, você encontrará um exemplo concreto de cálculo do coeficiente de atrito dinâmico para melhor compreender o conceito.
Qual é o coeficiente de atrito dinâmico?
O coeficiente de atrito dinâmico , ou coeficiente de atrito dinâmico , é um coeficiente que indica o atrito entre as superfícies de dois corpos quando um desliza sobre o outro.
O coeficiente de atrito dinâmico é um coeficiente adimensional, ou seja, não possui unidade.
Além disso, o coeficiente de atrito dinâmico é geralmente representado pelo símbolo μd .
Como calcular o coeficiente de atrito dinâmico
O coeficiente de atrito dinâmico é igual à razão entre a força de atrito dinâmico (ou força de atrito) e a força normal. Portanto, o coeficiente de atrito dinâmico é calculado dividindo a força de atrito dinâmico pela força normal.
Resumindo, a fórmula do coeficiente de atrito dinâmico é:
Ouro:
-
é o coeficiente de atrito dinâmico, que não tem unidade.
-
é a força de atrito ou atrito dinâmico, expressa em newtons.
-
é a força normal, expressa em newtons.
Exercício resolvido sobre o coeficiente de atrito dinâmico
Agora que sabemos a definição de coeficiente de atrito dinâmico e qual a sua fórmula, segue abaixo um exercício resolvido sobre este tema.
- Colocamos um corpo de massa m=6 kg no topo de um plano inclinado de 45º. Se o corpo desliza sobre o plano inclinado com uma aceleração de 4 m/s 2 , qual é o coeficiente de atrito dinâmico entre a superfície do plano inclinado e a do corpo? Dados: g=10 m/s 2 .
A primeira coisa que precisamos fazer para resolver qualquer problema de física relacionado à dinâmica é desenhar o diagrama de corpo livre. Então, todas as forças que atuam no sistema são:
No sentido do eixo 1 (paralelo ao plano inclinado) o corpo apresenta uma aceleração, porém, no sentido do eixo 2 (perpendicular ao plano inclinado) o corpo está em repouso. A partir dessas informações, propomos as equações das forças do sistema:
Então, podemos calcular a força normal a partir da segunda equação:
![\begin{array}{l}N=P_2\\[3ex]N=m\cdot g\cdot \text{cos}(\alpha) \\[3ex] N=6 \cdot 10 \cdot \ text{cos}(45º)\\[3ex]N=42,43 \ N\end{array}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-59341555fe3d5fe315ceb1864547873b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Por outro lado, calculamos o valor da força de atrito (ou força de atrito) a partir da primeira equação apresentada:
![\begin{array}{l}P_1-F_R=m\cdot a\\[3ex]F_R=P_1-m\cdot a\\[3ex]F_R=m\cdot g\cdot \text{sin} (\alpha)-m\cdot a\\[3ex]F_R=6\cdot 10\cdot \text{sin}(45º)-6\cdot 4\\[3ex]F_R=18.43 \ N\end{ array}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d8f2aff2a81d98ddcea04b1988282fda_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
E uma vez conhecido o valor da força normal e da força de atrito, podemos determinar o coeficiente de atrito dinâmico usando sua fórmula correspondente:
Coeficiente de atrito dinâmico e estático
O coeficiente de atrito estático é o coeficiente de atrito que relaciona a força normal e a força de atrito quando se pretende iniciar o movimento (mas o corpo ainda está em repouso).
Assim, o coeficiente de atrito estático é utilizado para calcular a força de atrito estático, ou seja, a força de atrito que deve ser superada para iniciar o movimento.
Normalmente, o coeficiente de atrito dinâmico é menor que o coeficiente de atrito estático. A força de atrito dinâmico é, portanto, também menor que a força de atrito estático.
Valores do coeficiente de atrito dinâmico
Na tabela a seguir você pode ver alguns valores comuns de coeficiente de atrito dinâmico e coeficiente de atrito estático:
| Superfícies de contato | Coeficiente de atrito estático (μ e ) | Coeficiente de atrito dinâmico ( μd ) |
|---|---|---|
| Cobre em aço | 0,53 | 0,36 |
| Aço sobre aço | 0,74 | 0,57 |
| Alumínio sobre aço | 0,61 | 0,47 |
| Borracha sobre cimento | 1 | 0,8 |
| Madeira sobre madeira | 0,25-0,5 | 0,2 |
| madeira em couro | 0,5 | 0,4 |
| teflon ou teflon | 0,04 | 0,04 |
Tenha em mente que esses valores podem variar, pois dependem de muitos fatores, como rugosidade da superfície, temperatura, etc.