Relatório de Física 1 - Força de Atrito (Riko)

5/28/2018 Relat rio de F sica 1 - For a de Atrito (Riko)

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CURSO DE ENGENHARIA DE ENERGIAS

DISCIPLINA: LABORATRIO DE FSICA

Relatrio1

Fora de Atrito

Professor: Alexandre C. Costa

Ilidrico A. Leite e Pina

REDENOCE

15/02/14

NDICE


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1. INTRODUO -------------------------------------------------------------------------------04

2. OBJETIVOS -----------------------------------------------------------------------------------053. MATERIAIS UTILIZADOS ---------------------------------------------------------------054. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL --------------------------------------------------065. RESULTADOS EXPERIMENTAIS ------------------------------------------------------076. QUESTIONRIO ----------------------------------------------------------------------------097. CONCLUSO ---------------------------------------------------------------------------------118. BIBLIOGRAFIA -----------------------------------------------------------------------------11


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1. INTRODUO

Fora de Atrito

Quando empurramos ou puxamos um corpo qualquer de massa m,percebemosque existe certa dificuldade; e, em alguns casos, percebe-se que o corpo noentra em movimento. Qual a explicao para isso? O que acontece que todavez que puxamos ou empurramos um corpo, aparece uma fora que contrriaao movimento. Essa fora chamada de Fora de Atrito. A definio de fora

de atrito a fora natural que atua sobre os corpos quando estes esto emcontato com outros corpos e sofrem a ao de uma fora que tende a coloc-loem movimento, e ela sempre contrria ao movimento ou tendncia demovimento. A fora de atrito aparece em razo das rugosidades existentes nassuperfcies dos corpos. O atrito depende da fora normal entre o objeto e asuperfcie de apoio; quanto maior for a fora normal, maior ser a fora de atrito.Matematicamente podemos calcular a fora de atrito a partir da seguinteequao:

Fat= .N

Onde o (letra grega mi) chamado de coeficiente de atrito que depende danatureza dos corpos em contato e do estado de polimento e lubrificao dasuperfcie. Essa uma grandeza adimensional, ou seja, ela no tem unidade. NoSistema Internacional de Unidades (SI) a unidade de fora de atrito o newton(N).

Existem dois tipos de fora de atrito: fora de atrito esttico e fora de atritocintico. Tanto um quanto o outro esto sempre contrrios tendncia demovimento ou movimentao dos corpos.

Fora de Atrito Esttico

Representado por Feela a fora que est contrria tendncia de movimento.Por exemplo, quando queremos trocar o mvel de lugar tentamos empurr-lo oupux-lo at onde queremos que ele fique, no entanto, em alguns casospercebemos que ele no sai do lugar, pois a fora que imprimimos sobre ele no suficientemente grande para que ele possa sair do estado de repouso. O queacontece que a fora de atrito maior que a fora que aplicamos sobre o mvelque queremos trocar de lugar. Essa fora que aparece quando os corpos estoem repouso chamada de fora de atrito esttico e representado da seguinteforma:

Fate= e.N

Onde e o coeficiente de atrito esttico.


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Fora de Atrito Cintico

Tambm chamado de fora de atrito dinmico, esse o atrito que aparecequando os corpos esto em movimento, ou seja, ele contrrio movimentao

dos corpos. Por exemplo, quando um carro est se locomovendo em umaestrada e precisa frear o carro bruscamente, o carro para, no entanto esse fatos possibilitado em razo da fora de atrito, contrria ao movimento do carro,existente entre os pneus e o asfalto. Matematicamente, temos que a fora deatrito cintico escrita da seguinte forma:

Fatc= c.N

Onde c chamado de coeficiente de atrito cintico.Comparando a equao geral da fora de atrito com a fora de atrito esttico edinmico, temos que para um corpo que est em repouso a fora de atrito varivel at N, ou seja, at a eminncia do movimento. E para um corpo queest em movimento tem-se que a fora de atrito constante e igual a N.

Obs.: existem superfcies de mesmo material onde o coeficiente de atrito cintico menor que o coeficiente de atrito esttico. Isso ocorre porque a fora de atritocintico varia conforme a velocidade do corpo.

2. OBJETIVOS

Estudar o comportamento da fora de atrito.

Determinar experimentalmente os coeficientes de atrito esttico e cinticoentre diversas superfcies.

3. MATERIAL UTILIZADO

Bloco de madeira;

Massas aferidas;

Dinammetro;


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4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Procedimento 1: Relao entre a fora de atrito e a normal.

1.1. Determinou-se o peso do bloco (com o pino central colocado no bloco).1.2. Colocou-se o bloco com a sua face de madeira sobre a superfcie de frmicada mesa.

1.3. Aplicou-se com o dinammetro uma fora horizontal e aumentando-agradativamente determinou-se a fora mxima ( ) que impedia omovimento do bloco. Anotaram-se os resultados na Tabela 1.1

1.4. Acrescentaram-se massas de 50 g ao bloco e repetiu-se o procedimentoconforme indicado na Tabela 1.1

1.5. Repetiu-se o procedimento anterior colocando a superfcie de borracha dobloco sobre a superfcie de frmica da mesa. Anotaram-se os resultados naTabela 1.2

1.6. Verificou-se se a fora de atrito esttico mxima dependia da rea decontato. Anotaram-se os resultados na Tabela 1.3

Procedimento 2: Determinao dos coeficientes de atrito esttico e cintico.

2.1. Colocou-se o bloco com sua face de madeira sobre a superfcie de frmicada mesa.

2.2. Aplicou-se com o dinammetro uma fora horizontal e aumentando-agradativamente determinou-se a fora mxima ( ) que impedia o

movimento do bloco. Anotaram-se os resultados na Tabela 1.42.3. Mediu-se a fora horizontal F que mantinha o bloco em movimento uniforme.2.4. Fixou-se uma folha de papel oficio sobre a mesa e repetiu-se o procedimento

acima.2.5. Repetiu-se o procedimento acima para as outras superfcies indicadas na

Tabela 1.4.2.6. Determinou-se o peso do bloco (sem o pino).


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5. RESULTADOS E DISCUSSES

PROCEDIMENTO 1

Tabela 1.1

Normal (N) (N)Bloco com pino 1,0 0,06

Bloco +50 g 1,5 0,20Bloco +100 g 2,0 0,22Bloco +150 g 2,5 0,32

Tabela 1.2

Normal (N) (N)Bloco com pino 1,0 0,52

Bloco +50 g 1,5 0,90Bloco +100 g 2,0 1,20Bloco +150 g 2,5 1,46

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

AxisTitle

Axis Title

Fora de Atrito vs Normal

Linear (Fora de Atrito vsNormal)


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Tabela 1.3

rea () (N)

35 0,0621 0,04

PROCEDIMENTO 2

Tabela 1.4

Superfcie

do Bloco

Superfcie

do plano

(N) (N)

Madeira Frmica0,10 0,08 0,11 0,080,12 0,08 0,13 0,080,12 0,10 0,13 0,11

Madeira Papel0,20 0,18 0,22 0,200,20 0,16 0,22 0,170,20 0,18 0,22 0,20

Borracha Papel0,60 0,42 0,60 0,460,50 0,34 0,50 0,370,48 0,32 0,53 0,35

Borracha Frmica

0,60 0,42 0,60 0,46

0,60 0,38 0,60 0,420,60 0,42 0,60 0,46

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Femaxima(N)

Normal (N)

Fora de atrito vs Normal

Linear (Fora de atrito vs

Normal )


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6. QUESTIONRIO

1. D exemplos, pelo menos dois, onde o atrito necessrio.

O atrito encontra-se em inmeras situaes do nosso quotidiano. No ato deandar de bicicleta e ao caminhar.

2. D exemplos, pelo menos dois, onde o atrito deve ser minimizado.

Ao caminharmos, o atrito presente no sistema sola-cho dever ser mnimopossvel para evitar maior desgaste na sola, facilitando a deslocao. Outroexemplo seria o sistema lpis-papel.

3. Por que os pneus aderem melhor ao solo em uma estrada plana horizontal doque em uma estrada inclinada?

A fora de atrito a fora que determina a variao da ardncia do solo nopneu do carro. No plano horizontal a fora de atrito ser superior do que noplano inclinado porque a fora Normal afetada pelo ngulo da inclinaoenquanto que na horizontal a Normal ser igual a fora Peso.

4. Suponha um automvel com trao dianteira, parado e que inicia um movimento

para a direita. Qual a orientao das foras de atrito sobre as rodas do mesmo(dianteiras e traseiras)? Justifique a orientao destas foras e indique se tratade atrito esttico ou cintico.

O automvel com trao dianteira e se deslocando para a direita apresenta atrito na

roda traseira e dianteira. A roda dianteira aplica uma fora de atrito no solo da direita

para a esquerda, o solo reage aplicando no pneu uma fora de atrito da esquerda

para a direita. J na roda traseira o pneu aplica no solo uma fora de atrito da

esquerda para a direita e o solo reage aplicando uma fora de atrito a direita para a

esquerda. As foras tm essa orientao j que nesse caso o solo aplica na rodadianteira fora de atrito no sentido esquerda direita e na roda direita o solo aplica

atrito no sentido direito esquerdo. Inicialmente o atrito ser esttico, no entanto

quando o automvel iniciar o movimento o atrito ser cintico.

5. O coeficiente de atrito esttico pode ser determinado experimentalmenteutilizando-se um plano inclinado com inclinao varivel. O procedimentoconsiste em colocar o bloco sobre o plano inclinado e fazer com que a inclinaoaumente continuamente, a partir da horizontal. Verifica-se que, para um certongulo ,o bloco, que se achava antes em repouso, comea a escorregar.Mostre que o coeficiente de atrito esttico dado por:


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6. Os aeroflios colocados na traseira dos carros de corrida so projetados de

modo que o ar, ao fluir pelos mesmos, exera uma fora para baixo. Isso ajudaou no no desempenho dos carros? Justifique.

O aeroflio colocado na traseira dos carros de corrida faz com que a camada de ar

que flui por cima dele exera uma maior presso sobre o mesmo, isso gera uma

fora para baixo que chega a ser maior que o peso do carro. Todo esse fenmeno

mantm o automvel colado no cho, aumentando a sua estabilidade nas curvas e

intensificando a fora de atrito das rodas com o solo.

7. CONCLUSO

8. BIBLIOGRAFIA

DIAS, Prof. Dr. Nildo Loiola, ROTEIROS DE AULAS PRTICAS DE FSICA II

http://www.brasilescola.com/fisica/forca-atrito.htm, consulta realizada no dia 18/02/2014.
http://www.brasilescola.com/fisica/forca-atrito.htmhttp://www.brasilescola.com/fisica/forca-atrito.htmhttp://www.brasilescola.com/fisica/forca-atrito.htm

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