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A Terceira Lei

A força de atrito é uma força de indiscutível importância, pois está presente em
praticamente todos os lugares, sendo uma força que se opõe ao movimento dos corpos.
Quando queremos que um objeto se mova, aplicamos uma força
sobre ele (puxando ou empurrando), no entanto, esse objeto nem sempre se move.
Pode ser classificada de duas formas:

Força de atrito cinética (ou dinâmica):

É uma força que surge em oposição ao movimento dos objetos
que se movem, por exemplo, empurrar a pedra depois que ela
começou a se mover.

Força de atrito estático: atua sobre o objeto em repouso e dificulta ou impossibilita
seu início de movimento: Por exemplo, empurrar uma pedra muito pesada.

3 Lei de Newton

Fórmulas

A expressão para calcular a força de atrito é:
$$F_{at} = \mu * N$$ Onde:
Fat = Força de atrito
µ = Coeficiente de atrito
N = Força Normal

O coeficiente de atrito (µ) trata-se de uma propriedade da força de atrito a qual
indica o material que está em contato.

Além disso, trata-se de um valor numérico dimensional, ou seja, não possui unidade.
Por sua vez, a força normal indicada pela letra N, designa a reação da pressão exercida
sobre a superfície e depende diretamente do peso dos objetos.

COEFICIENTE DE ATRITO

Na figura abaixo temos um livro em repouso sobre uma mesa! Atuando sobre ele há
somente a força gravitacional equilibrada com a força normal. Caso exerçamos
sobre ele uma força F, tentando movê-lo para a esquerda, em resposta, surge uma força de
atrito F para a direita que equilibra a força que aplicamos.
Chamamos essa força de atrito estático (fs).
O livro permanece imóvel:

livro

Mas na medida que vamos aumentando a intensidade da força aplicada sobre o livro,
de modo que ele comece a se movimentar, sofrendo uma aceleração para a esquerda, a
força de atrito que se opõe ao movimento nessa nova situação.
É chamado Força de Atrito Cinético (FC)

livro

Podendo então determinar tanto o módulo da força de atrito estático quanto o
módulo de força de atrito cinético, As forças de atrito dependem da força normal e também
do coeficiente de atrito dessa forma, temos:

$$f_s = \mu_s * F_N$$ Ou: $$f_c = \mu_c * F_N$$

Onde:
µs é o coeficiente de atrito estático
µc é o coeficiente de atrito cinético.

Como saber qual é o coeficiente de atrito

O coeficiente de atrito depende do material dos objetos. Além disso, pode ser medido com
base em tabelas, variando porque cada superfície reage à força de atrito de uma força
diferente.

A madeira bruta lisa, por exemplo, tende a escorregar mais do que uma superfície de
cimento batido e polido

tabela

Sabe-se, portanto, que o coeficiente de atrito estático é sempre maior do que o
coeficiente de atrito cinético
. Sendo assim, a força de atrito dinâmica tende a ser sempre
menor do que a estática. Essa reflexão é representada pela expressão:

Exemplos de atrito no dia a dia

1.Andar

O simples ato de andar seria extinto caso o atrito desaparecesse
do mundo de uma hora para outra. Quando andamos,
podemos dizer que estamos “empurramos o chão para trás” e,
como reação, ele nos empurra para frente. Apesar de estarmos
nos movendo para frente, o atrito também fica apontado para
frente, pois a força de atrito é contrária à TENDÊNCIA de
movimento. Ou seja, sem atrito, não andaríamos.

2.Carro subindo a ladeira

Já tirou sua carteira de habilitação? Não? Então, assim que você
entrar na autoescola vai perceber que um dos maiores medos é
passar por uma ladeira. Realmente é uma grande
responsabilidade! Imagine um carro de 1500kg numa ladeira
com inclinação de 30°. Considere também que o coeficiente de
atrito estático seja 0,6 e a gravidade local igual a 10m/s².
Decompondo o peso e utilizando a relação Fat= μN,
conseguimos calcular a força de atrito necessária para manter o
carro parado, que seriam quase 7800N! Meu Deus!

3.Beber um copo de água

Tentar segurar um copo com o pé da mesma forma que o
seguramos com a mão realmente não é uma tarefa fácil.
Muitos animais não conseguem fazer certas coisas por não terem
polegares opositores, como nós temos nas mãos. Agora, mesmo
com os polegares opositores, sem o atrito não conseguiríamos
segurar um simples copo com água. Seria uma tarefa parecida
com a de segurar um sabonete muito liso, só que mais difícil.
A força de atrito é definida pela relação Fat= μN, onde N é a
normal (ou força de contato perpendicular à superfície) e μ é o
coeficiente de atrito. Caso não existisse atrito no mundo, isso
quer dizer que não importa o quão grande fosse a normal N, o μ
sendo igual a zero, a força de atrito é zero, ninguém seguraria nada.

Exemplos