Modelo experimental para força de atrito

A superfície dos esquis exerce sobre a neve uma força de contato de mesma intensidade e de sentido oposto ao da força que a neve exerce sobre os esqui
A superfície dos esquis exerce sobre a neve uma força de contato de mesma intensidade e de sentido oposto ao da força que a neve exerce sobre os esqui

É certo que a Física está totalmente inserida em nosso cotidiano. Por exemplo, é graças a ela que conseguimos nos deslocar da nossa casa para a escola, para o trabalho, etc. Quando caminhamos, fazemos uso de uma força muito interessante, pois estamos lidando com a força de atrito. Dizemos que quando há movimento relativo entre as superfícies em contato, cada um dos corpos exerce sobre o outro uma força de contato. A força de atrito sempre se opõe ao deslizamento ou à tendência de deslizamento relativo.

A fim de fazer um estudo mais detalhado da força de atrito é possível realizar alguns experimentos. Um experimento simples consiste em apoiar um bloco de massa m em uma superfície horizontal e plana. Fazemos com que atue nesse corpo uma força F que apresenta sua componente paralela à direção do deslizamento do bloco. Alguns autores costumam chamar essa força de força solicitadora, pois é ela que tende a colocar um corpo em movimento em relação ao outro. A figura abaixo nos mostra um básico exemplo de uma força solicitadora puxando um bloco de massa m.

Força solicitadora F horizontal e variável em intensidade

Se aos poucos a intensidade da força solicitadora for aumentando, veremos que até determinado instante o corpo não se moverá em relação à superfície de apoio. Tal fato acontece, pois podemos afirmar que a força  está equilibrada pela força de atrito estático, Fat (e),  enquanto não houver um deslizamento relativo entre as superfícies dos corpos que estão em contato – no caso, o bloco e a mesa.

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Através dessa experimentação, verifica-se uma característica muito importante da força de atrito estático, que é seu módulo variável, pois quanto mais se aumenta a força F aplicada no bloco, maior será também a força de atrito estático, mas isso acontece até certo limite experimental, após o qual ocorre o deslizamento.

Bloco em repouso, sofrendo a ação da força de atrito

Sendo assim, podemos afirmar que a força de atrito estático, além de ser uma força variável, possui um limite máximo que ocorre na iminência do deslizamento. Portanto, chamamos a força que atua nesse momento de força de atrito estático máxima. No instante em que a força solicitadora, , atinge a intensidade máxima da força de atrito estático, o corpo fica na iminência de deslizar, isso quer dizer que, desse instante em diante, com qualquer aumento na intensidade de , o corpo começará a deslizar sobre o apoio.

Uma vez iniciado o movimento, a força de atrito passa a ser chamada de força de atrito cinético ou dinâmico.

Bloco em movimento sofrendo ação da força de atrito dinâmico (ou cinético)

Essa experiência é interessante, pois nos permite concluir que a força de atrito cinético tem intensidade constante, não dependendo, portanto, da intensidade da força solicitadora nem da velocidade. 

Por: Domiciano Correa Marques da Silva

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