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Cálculo do coeficiente de atrito estático

Estratégias de ensino-aprendizagem

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É comum no nosso cotidiano alterar a disposição dos móveis de determinados ambientes. Quando queremos mudar um guarda roupas de lugar o empurramos ou puxamos, mas ele não entra em movimento facilmente. Isso acontece por causa da força de atrito estático que atua entre o móvel e o solo.

A força de atrito é uma força de contato que aparece sempre que os corpos tendem a entrar em movimento. O acontecimento dela deve-se ao fato de existir rugosidades, asperezas e pequenas irregularidades nas superfícies de contato em que os corpos se deslocam.

Imagine a seguinte situação: uma pessoa puxa uma caixa com uma força de intensidade igual a 15 N, mas ela não se movimenta. Dessa forma, podemos concluir que existe uma força que possui mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto ao da força aplicada sobre a caixa. Essa é a força de atrito estático. Contudo, se essa pessoa continuar a puxar a caixa, a intensidade da força que ela está aplicando vai aumentar gradativamente, até chegar o ponto em que o objeto entrará em circulação. Nesse instante a força aplicada sobre a caixa possui maior intensidade do que a força de atrito estático. Essa última, por sua vez, deixa de existir e dá lugar à força de atrito cinético, força essa que aparece quando os corpos estão em movimento.

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Para calcular o coeficiente de atrito estático é necessária a utilização dos seguintes materiais:

• Um bloco de madeira;
• Um copo de plástico (descartável);
• Pequenas esferas de chumbo.

O primeiro passo é medir a massa do bloco de madeira. Para essa tarefa utilize uma balança. Realizada essa parte, anote o valor encontrado. Depois, com um pedaço de barbante, ligue o bloco ao copo de plástico de modo que esse último fique suspenso. Agora, coloque as esferas de chumbo, uma de cada vez, até que o sistema comece a entrar em movimento. Depois meça a massa do sistema copo mais esferas e anote o valor encontrado. A montagem final do princípio tem o seguinte formato:

Agora é só fazer os cálculos. Com os dados das massas dos corpos que compõem o sistema, adotando g = 10 m/s2 e aplicando a primeira Lei de Newton no bloco e no copo, encontre a expressão para determinar o valor da incógnita, ou seja, o coeficiente de atrito estático (μe).

Por Marco Aurélio da Silva
Equipe Brasil Escola

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