O que é força de atrito?

O atrito é um tipo de força que está presente quando duas superfícies entram em contato. Quando caminhamos, empurramos o chão para trás e o atrito existente entre nossos pés e a superfície é o responsável por nos impulsionar para frente. Ao esfregar as mãos, pode-se sentir calor por causa do atrito gerado com o movimento. As forças de atrito podem ser opostas aos movimentos, dificultando-os, ou a favor dos movimentos, quando facilitam a sua execução.

Tópicos deste artigo

• 1 - Mapa Mental: Força de Atrito

Mapa Mental: Força de Atrito

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• Determinação da força de atrito

A força de atrito é determinada a partir da força Normal e de uma grandeza denominada de coeficiente de atrito (μ). A Normal é uma força que atua verticalmente e para cima sobre todo objeto depositado em uma superfície. Já o coeficiente de atrito é uma grandeza adimensional que caracteriza a superfície que abriga o objeto. Quanto maior o valor dessa grandeza, maior será a resistência gerada pela superfície sobre o objeto e vice-versa. Por definição, a força de atrito pode ser mensurada a partir do produto da Normal pelo coeficiente de atrito:

F_AT = μ.N

• Atrito estático

A força de atrito estática é aquela que precisa ser vencida para que o movimento de um objeto seja possível. Imagine que você tentou empurrar um carro que ficou enguiçado e que, apesar de todo o esforço feito, o veículo não se movimentou. Isso ocorre porque a força aplicada sobre o carro é inferior à força de atrito existente entre os pneus e o chão.

• Atrito Dinâmico

Ao vencer a força de atrito estático, ocorre o movimento; porém, faz-se necessária a aplicação constante de uma força externa, pois, caso contrário, o movimento cessará. Agora a força feita por um agente externo é maior que o atrito, que não deixa de existir, mas passa a ser denominado de atrito dinâmico.

• Força de resistência do ar

A força de resistência do ar é consequência da interação entre o ar e a superfície de um objeto em movimento. A determinação dessa resistência depende da área (A) ortogonal do objeto em movimento, velocidade (v), densidade (d) do ar e de um número denominado de coeficiente de arrastamento (c_A), que determina se o corpo em movimento é pouco ou muito aerodinâmico. A equação abaixo mensura a força de resistência do ar (R_AR):

R_AR = ½ c_A.d.A.v²

O formato que é considerado como mais aerodinâmico é o da gota d'água, que apresenta um valor de coeficiente de arrastamento bem pequeno.

A forma de gota seria ideal para os carros, pois não provocaria turbulência na parte traseira do automóvel e tornaria o deslocamento mais fácil. Nesse aspecto, os carros sedãs destacam-se em comparação com os de modelo hatch, que não possuem traseira alongada.

* Mapa Mental por Me. Rafael Helerbrock

Por Joab Silas
Graduado em Física