Este artigo explica o que é o coeficiente de atrito estático (ou coeficiente de atrito estático) em física e como ele é calculado. Você encontrará portanto um exemplo concreto de cálculo do coeficiente de atrito estático e, além disso, quais são as diferenças com o coeficiente de atrito dinâmico.
Qual é o coeficiente de atrito estático?
O coeficiente de atrito estático , também chamado de coeficiente de atrito estático , é um coeficiente que relaciona a força de atrito estático com a força normal.
Simplificando, o coeficiente de atrito estático é um coeficiente que indica o atrito entre as superfícies de dois corpos quando um pretende começar a deslizar sobre o outro (mas ainda está em repouso).
O coeficiente de atrito estático é adimensional, portanto não possui unidade.
Da mesma forma, o coeficiente de atrito estático é geralmente representado pelo símbolo μ e .
Como calcular o coeficiente de atrito estático
O coeficiente de atrito estático é igual à razão entre a força de atrito estático (ou força de atrito) e a força normal. Portanto, o coeficiente de atrito estático é calculado dividindo a força de atrito estático pela força normal.
Resumindo, a fórmula do coeficiente de atrito estático é:
Ouro:
-
é o coeficiente de atrito estático, que não tem unidade.
-
é a força de atrito ou atrito estático, expressa em newtons.
-
é a força normal, expressa em newtons.
Por outro lado, quando o corpo a ser movido está sobre um plano inclinado , a força de atrito e a força normal equivalem às seguintes expressões:
Então, se substituirmos essas expressões na fórmula, podemos obter uma equação que relaciona o coeficiente de atrito estático com a inclinação do plano:
Resumindo, a fórmula do coeficiente de atrito estático em um plano inclinado é a seguinte:
Exercício resolvido sobre o coeficiente de atrito estático
Depois de vermos a definição e a fórmula do coeficiente de atrito estático (ou coeficiente de atrito estático), veremos um exercício resolvido para melhor compreender o conceito.
- O objetivo é mover um bloco de massa m=12 kg sobre uma superfície plana e, para isso, é exercida uma força horizontal F=35 N, mas ele não consegue se mover. Qual é o coeficiente de atrito estático entre o solo e o bloco? Dados: g=9,81 m/ s2 .
Primeiro, representamos graficamente todas as forças que atuam no bloco:
Como o corpo permanece em equilíbrio, as duas equações a seguir são verdadeiras:
Assim a força de atrito será equivalente à força horizontal aplicada ao corpo:
Por outro lado, podemos calcular o valor da força normal usando a fórmula da força peso:
![\begin{array}{l}N=P\\[3ex] N=m\cdot g\\[3ex] N=12\cdot 9,81 \\[3ex] N=117,72 \ N \end{array }](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-4dfb5f5889745871fa0f92f8fa053408_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Finalmente, uma vez conhecido o valor da força de atrito e da força normal, aplicamos a fórmula do coeficiente de atrito estático para determinar o seu valor:
Coeficiente de atrito estático e dinâmico
Nesta seção veremos a diferença entre o coeficiente de atrito estático e o coeficiente de atrito dinâmico, pois dependendo da situação um ou outro deve ser utilizado.
A diferença entre o coeficiente de atrito estático e dinâmico é que o coeficiente de atrito estático é usado quando o corpo está em repouso, enquanto o coeficiente de atrito dinâmico é usado quando o corpo está em movimento.
Portanto, dependendo se o corpo sobre o qual atua a força de atrito está estacionário ou deslizando sobre uma superfície, é necessário usar o coeficiente de atrito estático ou o coeficiente de atrito dinâmico respectivamente para calcular a força de atrito.
Em geral, o coeficiente de atrito estático é maior que o coeficiente de atrito dinâmico.
Para saber mais sobre este tipo de coeficiente de atrito, clique no link a seguir:
Valores do coeficiente de atrito estático
Por fim, deixamos a seguinte tabela na qual você pode ver alguns valores comuns do coeficiente de atrito estático e do coeficiente de atrito dinâmico:
| 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 em Teflon | 0,04 | 0,04 |
Tenha em mente que esses valores podem variar, pois dependem de muitos fatores, como rugosidade da superfície, temperatura, etc.