Como determinar o coeficiente mínimo de atrito estático

Escrito por mark koltko-rivera | Traduzido por franciele gobi
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Como determinar o coeficiente mínimo de atrito estático
Uma certa quantidade de atrito mantém o cofre parado quando empurrado (Comstock Images/Comstock/Getty Images)

É possível calcular a quantidade de atrito necessário para manter um objeto sem se mover ou escorregar sobre uma superfície quando uma força é exercida sobre ele. Considere o exemplo de um cofre pesando W kg, em repouso sobre o solo e uma força de magnitude B é exercida para movimentá-lo. Qual é a quantidade mínima de atrito entre o bloco e o chão necessária para mantê-lo parado? A "quantidade mínima de atrito" mencionada aqui é conhecida tecnicamente como "coeficiente mínimo de atrito estático", o qual será diferente para diferentes magnitudes de B.

Nível de dificuldade:
Moderado

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Instruções

  1. 1

    Calcule N, a força pressionando o cofre contra o chão, mutiplicando a massa do cofre pela aceleração da gravidade. A gravidade na superfície da Terra produz uma aceleração de aproximadamente 9,81 metros por segundo ao quadrado. A força da gravidade sobre o cofre é então expressa como N = (W kg)(9,81 m/s²). Por exemplo, se o cofre pesa 500 kg, a força da gravidade sobre ele será igual a N = (500 kg)(9,81 m/s²) = 4,905 kg*m/s² = 4,905 N.

  2. 2

    Escreva a força B sendo exercida sobre o cofre em unidades de newton, ou kg*m/s².

  3. 3

    Divida B, a força exercida para movimentar o cofre, por N, a força pressionando o cofre contra o chão. O resultado será igual ao coeficiente mínimo de atrito estático. Por exemplo, suponha que a força exercida sobre o cofre é de 4000 newtons (cerca de metade da força que um levantador de peso poderia exercer para puxar ou empurrar o cofre). Logo, B/N = (4000 N)/(4905 N) = 4000/4905 = 0,815 (arrendondado). O coeficiente mínimo de atrito estático é aproximadamente 0,815. Caso o cofre esteja sobre um chão de borracha -- dado que a borracha pode ter um coeficiente de atrito estático maior que 1 -- o cofre não se movimentará.

Dicas & Advertências

  • Os cálculos estão mais envolvidos em determinar se há rampas envolvidas, incluindo a ação de puxar uma corda que faz um ângulo com o chão.

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