Calculadora de força de atrito

O que é atrito?

Atrito é a força entre duas superfícies em contato que se opõe ao deslizamento. Para superfícies secas, ele é proporcional à força normal que as comprime: Fs = μ × N. A constante μ é o coeficiente de atrito e não tem unidade.

Atrito estático e cinético

Quando você começa a empurrar um objeto em repouso, o atrito aumenta para equilibrar o empurrão, e o objeto permanece parado. Esse é o atrito estático, cujo valor máximo é μs × N. Quando o empurrão supera esse limite, o objeto começa a deslizar e o atrito cai para μk × N. O coeficiente cinético geralmente é menor que o estático e pode ser igual para algumas superfícies. Por isso, colocar algo em movimento é mais difícil do que manter o movimento.

Em superfície horizontal

Para um objeto apoiado em um piso horizontal, a força normal é igual ao peso: N = m × g. A força de atrito é então Fs = μ × m × g.

Exemplo

Uma caixa de 10 kg está em repouso em um piso horizontal. Adote coeficiente estático de 0,4, coeficiente cinético de 0,3 e g = 10 m/s². A força normal é 100 N, e o atrito estático máximo é 40 N. Com um empurrão de 30 N, a caixa não se move e o atrito é 30 N. Com 50 N, ela desliza. O atrito cinético é 30 N, a força resultante é 20 N e a aceleração é 20 / 10 = 2 m/s².

Limites

A fórmula se aplica a superfícies secas. Mancais lubrificados, resistência ao rolamento de rodas e arrasto do ar ou da água seguem outras relações. Os coeficientes variam muito com o estado das superfícies, portanto a calculadora não oferece uma tabela. Obtenha o valor no enunciado do problema ou em uma medição.

Perguntas frequentes

Como calcular a força de atrito?

Como exemplo, uma massa de 10 kg deslizando em superfície horizontal com coeficiente de atrito cinético de 0,3 e gravidade de 9,80665 m/s² apresenta força de atrito de 29,42 N. A força normal é multiplicada pelo coeficiente de exemplo. Esse modelo de deslizamento seco não abrange mancais lubrificados, resistência ao rolamento nem arrasto de fluidos.

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