FORZA DI ATTRITO
Professoressa CORONA PAOLA
Le forze di attrito
Le forze di attrito si oppongono sempre al movimento.
§ La forza di attrito radente si esercita tra due superfici (es.:
scarpa e terreno).
§ La forza di attrito viscoso si ha quando un corpo si muove in un fluido (es.: paracadutista
nell’aria).
L’attrito può essere:
§ dannoso – si cerca di ridurlo con lubrificanti e studi aerodinamici;
§ utile – viene progettato intenzionalmente (es.: freni, scarpette da arrampicata).
La forza di attrito radente
A livello microscopico tutte le superfici presentano irregolarità.
Due solidi a contatto incontrano una resistenza a scorrere l’uno sull’altro a causa delle asperità microscopiche delle loro
superfici.
In particolare, si definisce:
§ attrito radente statico la resistenza al tentativo di mettere in moto un corpo da fermo;
§ attrito radente dinamico la resistenza alla prosecuzione del moto di un corpo.
L’attrito radente statico
Quando la forza applicata è piccola, la cassa non si sposta.
Ciò significa che:
La forza di attrito statico è una forza il cui modulo può assumere qualsiasi valore compreso tra 0 N e .
Frs = -Fr
Aumentando la forza, quando , la cassa inizia a distaccarsi dalla sua posizione. Quindi:
Fr
max
Frs
Fr = Frmax
Modulo massimo dell’attrito statico
L’esperienza dimostra che l’intensità massima della forza di attrito statico è data dalla formula:
Dove:
§ il coefficiente di attrito statico è un numero puro che dipende dai materiali a contatto;
§ la forza premente è la forza totale con cui il corpo preme
perpendicolarmente sulla superficie d’appoggio.
µs
Fr^
La forza di attrito radente dinamico si manifesta quando un corpo è in movimento su un piano.
L’attrito radente dinamico
Il suo modulo è dato dalla formula:
Dove:
§ il coefficiente di attrito statico è un numero puro che dipende dai materiali a contatto;
§ la forza premente è la forza totale con cui il corpo preme perpendicolarmente sulla superficie d’appoggio.
µd
Fr^
§ dipende dai materiali delle due superfici a contatto;
§ non dipende dall’area di contatto;
§ è parallela alle due superfici;
§ ha verso tale da opporsi al movimento;
§ può assumere qualsiasi intensità tra 0 N e un valore massimo;
§ ha intensità massima
direttamente proporzionale al modulo della forza premente.
Sintesi forze di attrito statico/dinamico
§ dipende dai materiali delle due superfici a contatto;
§ non dipende dall’area di contatto;
§ è parallela alle due superfici;
§ ha verso opposto a quello del moto;
§ ha modulo direttamente proporzionale a quello della forza premente.
Il coefficiente di attrito dinamico è sempre minore del
coefficiente di attrito statico tra la stessa coppia di materiali.
Perciò la forza necessaria a mettere in moto un oggetto fermo è maggiore di quella per trascinarlo quando è già in movimento.
