La forza di attrito è una forza che si oppone al movimento di un corpo. Può essere di tre tipi, scoprili tutti e impara le formule
Appunti
La forza di attrito si oppone al movimento di un corpo.
L’attrito può essere:
- radente (statico o dinamico)
- volvente
- viscoso
Prerequisiti per imparare la forza d’attrito
Proporzioni
I diversi tipi di forza di attrito
Se lasciamo scivolare un oggetto sul pavimento questo, prima o poi, si arresta a causa della forza di attrito.
La forza di attrito è una forza che si oppone al movimento di un corpo.
Ha direzione uguale allo spostamento ma verso opposto.
L’attrito può essere di tre tipi:
- radente: generato dallo strisciamento di un corpo su una superficie
- volvente: generato dal rotolamento di un corpo su una superficie
- viscoso: generato dal moto di un corpo in un fluido.
L’attrito radente
Esistono due tipologie di attrito radente:
- statico: le superfici sono in quiete tra loro (il corpo è fermo sulla superficie).
- dinamico: una o entrambe le superfici sfregano l’una sull’altra (il corpo è in moto sulla superficie).
L’attrito radente statico
L’attrito statico è la forza che bisogna vincere per mettere in moto i corpi inizialmente fermi.
Esempio.
Se vogliamo spingere un mobile, la nostra forza potrebbe non bastare per metterlo in movimento poichè la forza di attrito statico è maggiore di quella che stiamo applicando.
Il modulo dell’attrito statico, ricordando che ha la stessa direzione del moto ma verso opposto, è pari al prodotto tra il coefficiente di attrito statico e la componente perpendicolare della risultante delle forze applicate al corpo (che è la reazione vincolare):
$$
F A s=\mu_s \cdot F_{\perp} \text { oppure } F A s=\mu_s \cdot N
$$
Il coefficiente $\mu$ dipende dai materiali e dalle superfici dei corpi coinvolti ed è un numero privo di unita di misura, ovvero adimensionale.
Se la forza applicata al corpo è maggiore della forza di attrito statico il corpo si muove, se la forza applicata è minore il corpo resta fermo.
Bisogna fare attenzione al fatto che $F_{A s}=\mu_s \cdot F_{\perp}$ indica la forza di attrito staticomassima, che deve essere vinta per mettere in moto il corpo. In realtà, fino a quando la nostra forza non supera la forza di attrito massima, la forza di attrito cresce al crescere della nostra forza applicata.
L’attrito radente dinamico
L’attrito radente dinamico è la forza che si oppone durante tutto il moto di un corpo.
Il modulo dell’attrito dinamico è pari al prodotto tra il coefficiente di attrito dinamico e la componente perpendicolare della risultante delle forze applicate al corpo (che è la reazione vincolare):
$$
F_{A d}=\mu d \cdot F_{\perp} \text { oppure } F_{A d}=\mu d \cdot N
$$
Il coefficiente μ\muμ dipende dai materiali e dalle superfici dei corpi coinvolti ed è anch’esso un numero privo di unità di misura, ovvero adimensionale.
Se la forza che muove il corpo è inferiore alla forza di attrito dinamico il corpo decelera fino a fermarsi, se è maggiore il corpo accelera; se la forza di attrito dinamico è uguale alla forza agente sul corpo esso si muove di moto rettilineo uniforme, essendo in equilibrio dinamico.
Le relazioni tra attrito statico e dinamico e il momento di distacco
Esistono delle relazioni tra l’attrito statico e l’attrito dinamico.
Esempio.
Se provi a spostare una cassa pesante, ti accorgi di fare più fatica a metterla in moto piuttosto che a mantenerla in movimento.
Questo è giustificato dal fatto che, a parità di massa, la forza di attrito statico è maggiore della forza di attrito dinamico.
Da ciò si può dedurre che il coefficiente di attrito statico di un materiale è sempre maggiore di quello dell’attrito dinamico dello stesso materiale.
$\mu_{s} > \mu_{d}$
Se applico una forza ad un corpo inizialmente fermo, il momento in cui esso inizia a muoversi, passando da attrito statico ad attrito dinamico, si chiama momento di distacco.
Questo cambiamento avviene quando la forza applicata all’oggetto eguaglia la forza d’attrito statico massima $F_{As \ max}$, chiamata anche forza al distacco.