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Toda vez que um corpo entra em movimento aparece uma força que se opõe ao seu deslocamento e atua sobre o mesmo. Essa força é chamada de força de atrito cinético, ela age sobre os corpos que se deslocam e possui intensidade sempre menor que o valor máximo da força de atrito estático, que é uma força de atrito que surge toda vez que um corpo tende a entrar em movimento.
Imagine a seguinte situação: uma pessoa quer mudar um armário de lugar, para isso ela o puxa até o local desejado. Supondo que a força de atrito estático entre o chão e o armário seja igual a 25 N, temos que a força de atrito cinético terá valor menor que o da força de atrito estático, por exemplo, 20 N. Ou seja, para que esse corpo entre em movimento é necessário uma força com intensidade um pouco maior que a força de atrito estático (25 N), mas depois de iniciado o movimento é necessário uma força de menor intensidade. Essa é a força de atrito cinético.
Como sabemos, a força de atrito é determinada pela seguinte equação matemática:
Fat = μ.N, onde μ (mi) é o coeficiente de atrito entre o corpo e a superfície que ele se encontra. Para determinar o coeficiente de atrito cinético (μc) utilize-se dos seguintes materiais:
• Dois blocos de madeira com diferentes massas;
• Uma superfície horizontal (pode ser a mesa do próprio professor);
• Um cronômetro;
• Uma trena.
Com uma balança, meça as massas de cada um dos blocos e anote-as. Feito isso, ligue-os através de um barbante de modo que o bloco de menor massa fique suspenso a uma altura h do chão e o barbante passe por uma polia móvel, assim como ilustra a figura abaixo:
Agora meça o valor da altura h e anote. Com o cronômetro em mãos meça o tempo de queda do bloco suspenso, deixando-o se movimentar. Repita este procedimento cinco vezes e depois calcule a média dos tempos. Com o valor do tempo, da altura h e utilizando a equação do movimento h = h0 + v0t + 1/2at2, calcule a aceleração dos blocos de madeira.
Descoberto o valor da aceleração e adotando o valor da gravidade local como sendo igual a 10 m/s2, aplique a segunda Lei de Newton em cada um dos blocos e encontre a expressão para determinar o coeficiente de atrito cinético entre o bloco de maior massa e a superfície de apoio. Para tornar mais fácil a aplicação da 2a Lei, faça o diagrama de corpo livre para cada bloco, colocando as forças que atuam sobre eles, depois monte um sistema isolando a incógnita que se deseja descobrir o valor, ou seja, o coeficiente de atrito cinético.
Por Marco Aurélio da Silva
Equipe Brasil Escola