O que é Força normal e atrito? — Física

Definição 25.11 Física do ensino médio · Capítulo 25 — As leis de Newton

Uma superfície age sobre um corpo por meio de duas componentes: a força normal $\vect N$ , perpendicular à superfície, e o atrito $\vect f$ , tangencial. A experiência dá as leis do atrito: enquanto o corpo não desliza, o atrito estático se ajusta até um teto, $f_s \leq \mu_s N$ ; uma vez que ele desliza, o atrito cinético vale $f_k = \mu_k N$ , contra o deslizamento. Os coeficientes de atrito $\mu_s$ e $\mu_k$ ( $\mu_k \leq \mu_s$ ) dependem apenas dos dois materiais.

Diagrama de corpo livre na rampa: peso P, força normal N e atrito f rampa acima, para um bloco que desliza para baixo. Os eixos ao longo da rampa e perpendicular a ela decompõem P em mg e mg (tracejados). — Diagrama de corpo livre na rampa: peso $\vect P$ , força normal $\vect N$ e atrito $\vect f$ rampa acima, para um bloco que desliza para baixo. Os eixos ao longo da rampa e perpendicular a ela decompõem $\vect P$ em $mg\sin\alpha$ e $mg\cos\alpha$ (tracejados).

Exemplos

Exemplo 25.12 (A rampa, duas vezes)

Um bloco desliza por uma rampa de ângulo $\alpha$ ; eixos: $x$ rampa abaixo, $y$ perpendicular. Em $y$ : $N = mg\cos\alpha$ . Em $x$ , sem atrito: $ma = mg\sin\alpha$ , logo $a = g\sin\alpha$ — sem a massa; em $\alpha = 30^\circ$ , $a = 4.9\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^{2}$ . Com atrito cinético: $a = g(\sin\alpha - \mu_k\cos\alpha)$ ; para $\mu_k = 0.20$ , $a = 9.81\,(0.500 - 0.173) = 3.2\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^{2}$ . E ele só ficou parado antes disso enquanto o atrito estático necessário coube sob o seu teto: $\tan\alpha \leq \mu_s$ .

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