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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 atrito estático, que age para manter o corpo em repouso, e atrito cinético, que age para desacelerar seu movimento quando ele começa a se mover. A força exercida pelo atrito estático ( F s
    ) é proporcional à força perpendicular exercida por um corpo contra a superfície ao longo da qual ele se move, que é chamada força normal ( F N
    ). O fator de proporcionalidade é chamado coeficiente de fração estática, que geralmente é indicado pela letra grega mu com um subscrito s
    ( µ s
    ). A relação matemática é:

    F s
    \u003d µ s
    × F N

    Esse coeficiente depende das características das duas superfícies que estão em contato uma com a outra. Foi tabulado para vários materiais diferentes. Se você não conseguir encontrar µ
    s para os materiais que está usando, poderá determiná-lo com um experimento simples.

    TL; DR ( Muito tempo; não leu)

    TL; DR (muito tempo; não leu)

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

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

    À medida que você aumenta a inclinação, a força da gravidade que atua sobre um corpo de massa m
    tem um componente horizontal e um vertical. Aplicando a Lei de Newton a cada uma delas imediatamente antes do corpo começar a se mover, você encontra o componente horizontal (que atua na direção x
    ) como F x
    \u003d < em> ma x
    . O mesmo acontece na direção y
    : F y
    \u003d ma y
    .

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

    (1) mg
    × sin ( ø
    ) \u003d F s

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

    (2) F N
    \u003d < em> mg
    × cos ( ø
    )

    Lembre-se que F s
    \u003d µ sF N
    . Substitua por F s na equação (1):

    mg
    × sin ( ø
    ) \u003d µ sF N

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

    mg
    × sin ( ø
    ) \u003d µ s
    × mg ×
    cos ( ø
    )

    O termo " mg
    " é cancelado pelos dois lados:

    µ s
    \u003d sin ( ø
    ) /cos ( ø
    ) \u003d tan ( ø
    )

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