Coeficiente de atrito (ou coeficiente de atrito)

Este artigo explica o que é o coeficiente de atrito (ou coeficiente de atrito) na física. Assim você descobrirá como calcular o coeficiente de atrito, quais são os tipos de coeficientes de atrito e, além disso, exercícios resolvidos passo a passo.

Qual é o coeficiente de atrito?

O coeficiente de atrito , também chamado de coeficiente de atrito , é um coeficiente que indica o atrito entre as superfícies de dois corpos quando um pretende mover-se sobre o outro.

Assim, o coeficiente de atrito é usado para calcular a força de atrito (ou força de atrito), que é a força que dificulta o movimento de um corpo sobre outro. Portanto, quanto maior o coeficiente de atrito, maior será a força de atrito.

O coeficiente de atrito é um coeficiente adimensional, ou seja, não possui unidade. Da mesma forma, a letra grega μ é frequentemente usada como símbolo para representar o coeficiente de atrito.

Fórmula do coeficiente de atrito

O coeficiente de atrito é igual à razão entre a força de atrito (ou força de atrito) e a força normal. Portanto, o coeficiente de atrito é calculado dividindo a força de atrito pela força normal.

Em outras palavras, a fórmula do coeficiente de atrito é a seguinte:

Ouro:

• 

  é o coeficiente de atrito, que não tem unidade.

• 

  é a força de atrito , expressa em newtons.

• 

  é a força normal, expressa em newtons.

Lembre-se que o coeficiente de atrito é um coeficiente que não possui unidade porque é calculado dividindo duas grandezas que possuem as mesmas unidades.

Coeficiente de atrito estático e dinâmico

O valor da força de atrito depende se o corpo está em repouso ou em movimento. Por exemplo, você provavelmente tentou arrastar um corpo muito pesado e foi difícil movê-lo no início, mas depois que conseguiu mover um pouco o corpo, é mais fácil continuar arrastando o objeto.

Na verdade, em geral, a força de atrito quando o corpo está parado é maior do que quando o corpo está em movimento. Existem, portanto, dois tipos de forças de atrito:

• Força de atrito estático : É a força de atrito que atua quando o corpo ainda não está em movimento.
• Força de atrito dinâmica (ou cinética) : é a força de atrito que atua quando o corpo já iniciou o movimento.

Assim, existem também dois tipos de coeficiente de atrito:

• Coeficiente de atrito estático (μ _E ) : usado para calcular a força de atrito estático. Indica o atrito entre as superfícies de dois corpos quando o movimento ainda não foi iniciado, ou seja, quando ainda estão em repouso.
• Coeficiente de atrito dinâmico (μ _D ) : usado para calcular a força de atrito dinâmico. Indica o atrito entre as superfícies de dois corpos quando um já desliza sobre o outro.

Além disso, o valor da força de atrito varia conforme mostrado no gráfico a seguir:

A força de atrito estático é igual à força aplicada para tentar mover o corpo, mas sua direção é oposta. Seu valor máximo é o produto entre o coeficiente de atrito estático e a força normal. Quando a força aplicada ultrapassa esse valor, o corpo começa a se mover.

Assim, quando o corpo já está em movimento, a força de atrito dinâmico tem valor constante equivalente ao produto entre o coeficiente de atrito dinâmico e a força normal, qualquer que seja o valor da força aplicada. Além disso, este valor é ligeiramente inferior ao valor máximo da força de atrito estático.

Concluindo, o coeficiente de atrito estático é maior que o coeficiente de atrito dinâmico. É portanto mais difícil começar a mover um corpo do que movê-lo quando o movimento já começou.

Valores do coeficiente de atrito

Na tabela a seguir você pode ver alguns valores comuns de coeficiente de atrito estático e 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 em aço	0,74	0,57
alumínio em aço	0,61	0,47
borracha em 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 estes valores podem variar, pois dependem de muitos fatores como rugosidade da superfície, temperatura, velocidade relativa entre superfícies, etc.

Problemas resolvidos de coeficiente de atrito

Exercício 1

Pretendemos mover um bloco de massa m=12 kg sobre uma superfície plana e ele começa a se mover exatamente quando uma força de 35 N é aplicada. Qual é o coeficiente de atrito estático entre o solo e o bloco? Dados: g=10 m/s ² .

Primeiro, representamos graficamente todas as forças que atuam no bloco:

Na situação limite de equilíbrio, verificam-se as duas equações a seguir:

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:

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:

Exercício 2

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:

Por outro lado, calculamos o valor da força de atrito (ou força de atrito) a partir da primeira equação apresentada:

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: