Forças de Atrito

Sabe quando você tenta deslizar um móvel pesado no chão e ele parece resistir? Isso é obra do atrito, parceiro. O atrito é essa força que aparece quando dois objetos entram em contato e um tenta deslizar sobre o outro. Ele sempre tenta dar uma segurada no movimento, tipo o melhor amigo que tenta te segurar quando você vai fazer alguma loucura.

Funciona assim: temos dois tipos principais, o estático e o cinético. O estático é aquele que impede o objeto de começar a se mover. Já o cinético é o que atua quando o objeto já está em movimento. O atrito estático é geralmente maior do que o cinético, então dá mais trabalho começar a mover o objeto do que mantê-lo deslizando. E como ele é calculado? A força de atrito é o produto do coeficiente de atrito pelo normal – a força que o chão exerce no objeto pra cima.

Agora, se liga: no vestibular, o atrito pode entrar em várias pegadinhas. Você precisa saber que a força de atrito não depende da área de contato e que pode ser calculada por $f_{at} = mu N$ , onde $mu$ é o coeficiente de atrito e $N$ é a força normal. Se aparecer um problema com rampa, não esquece de decompor as forças, viu? E ah, o atrito sempre atua na direção oposta ao movimento ou à tendência de movimento.

Exercício Resolvido

Uma caixa de $5 text{ kg}$ está em repouso sobre uma mesa horizontal. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e a mesa é $0,6$ . Qual é a força mínima necessária para começar a mover a caixa?

Solução: Primeiro, calculamos a força normal (N), que é igual ao peso da caixa, ou seja, $N = mg = 5 text{ kg} times 9,8 text{ m/s}^2 = 49 text{ N}$ . A força de atrito estático máximo é $f_{at, máx} = mu N = 0,6 times 49 text{ N} = 29,4 text{ N}$ . Então, a força mínima necessária para começar a mover a caixa é ligeiramente maior que $29,4 text{ N}$ .

Alternativas:

(a) $24,5 text{ N}$
(b) $29,4 text{ N}$
(c) $49 text{ N}$
(d) $58,8 text{ N}$
(e) $294 text{ N}$

Exercícios Propostos

1. Um livro é empurrado e desliza por uma superfície horizontal até parar. Se a massa do livro é $2 text{ kg}$ e o coeficiente de atrito cinético é $0,3$ , qual é a força de atrito que atua sobre o livro enquanto ele desliza?

(a) $0,6 text{ N}$
(b) $2,94 text{ N}$
(c) $5,88 text{ N}$
(d) $6 text{ N}$
(e) $8,82 text{ N}$

2. Um carro com massa de $1000 text{ kg}$ está inicialmente em repouso em uma subida que faz um ângulo de $30^circ$ com a horizontal. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a estrada é $0,4$ , qual é a força de atrito estático máxima que atua no carro?

(a) $2000 text{ N}$
(b) $3920 text{ N}$
(c) $4000 text{ N}$
(d) $6860 text{ N}$
(e) $7840 text{ N}$

Forças de Atrito