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    Como determinar o coeficiente mínimo de atrito estático

    O atrito é uma força que se opõe ao movimento. Os físicos distinguem entre o atrito estático, que age para manter o corpo em repouso, e a fricção cinética, que atua para desacelerar seu movimento quando ele começa a se mover. A força exercida pela fricção estática ( F s
    ) é proporcional à força perpendicular exercida por um corpo contra a superfície ao longo da qual ele está se movendo, o que é chamado de força normal ( F N
    ). O fator de proporcionalidade é chamado de coeficiente de fração estática, que geralmente é denotado pela letra grega mu com um subscrito s
    ( µ s
    ). A relação matemática é:

    F s
    = µ s
    ×

    Este coeficiente depende das características das duas superfícies que estão em contato umas com as outras. Foi tabulado para vários materiais diferentes. Se você não consegue encontrar µ
    s para os materiais que está usando, você pode determiná-lo com um experimento simples.

    TL; Demasiado longo; não leu)

    TL; DR (muito longo; não leu)

    Para encontrar o coeficiente mínimo de atrito estático entre dois materiais, construa um plano inclinado a partir de um dos materiais e coloque um corpo feito do outro material nele. Aumente o ângulo da inclinação até o corpo começar a deslizar. A tangente do ângulo é o coeficiente de atrito.

    Use um plano inclinado

    Uma maneira simples de determinar µ s
    é colocar o objeto em questão em um plano inclinado feito do mesmo material que a superfície que você está estudando. Aumente gradualmente o ângulo da inclinação até o objeto começar a deslizar. Registre esse ângulo. Você pode encontrar imediatamente µ s
    porque é igual à tangente do ângulo. Aqui está o porquê:

    Quando você aumenta a inclinação, a força da gravidade agindo sobre um corpo de massa m
    tem um componente horizontal e um vertical. Aplicando a Lei de Newton a cada um deles antes que o corpo comece a se mover, você encontra o componente horizontal (que atua no x -direction) como F x <= < em> ma x
    . O mesmo é verdade na direção y>: F y
    = ma y
    .

    A aceleração na < em> x
    direção, ma x
    , é igual à força da gravidade, que é a aceleração em massa devido à gravidade ( g) vezes o seno de o ângulo ( ø
    ) formado no fulcro da inclinação. Desde que o corpo não está se movendo, isso é igual à força oposta de atrito estático, e você pode escrever:

    (1) mg × × sin ( ø
    ) = F s

    O componente de força y
    -direction, ma y
    , é igual ao cosseno de o ângulo vezes a massa vezes a aceleração devido à gravidade, e isso deve igual a força normal, uma vez que o corpo não está se movendo,

    (2) F N <=> < em> mg
    × cos ( ø
    )

    Lembre-se de que F s
    = µ sF N
    . Substituto para F s
    na equação (1):

    mg <×> ( ø>) = µ sF N

    e use a igualdade para a equação (2) para substituir F N
    :

    mg
    × sen ( ø
    ) = µ s
    × mg × em cos ( ø
    )

    O termo " mg
    " cancela de ambos os lados:

    µ s> = sin ( ø>) /cos ( ø
    ) = tan ( ø
    )

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