L’attrito, noto anche come forza d’attrito, è una forza a contatto che sorge tra due superfici di corpi differenti, e agisce in modo contrario al loro movimento relativo. Esistono diverse tipologie di attrito, tra cui l’attrito radente, che è causato dallo scorrimento di una superficie su un’altra. L’attrito radente può essere suddiviso in attrito statico e dinamico.
Dopo aver esaminato la forza di gravità, è importante comprendere il ruolo dell’attrito, una forza che ostacola il movimento dei corpi in modo più o meno significativo. In sintesi, l’attrito è una forza che contrasta il movimento dei corpi in contatto.
Tipi di attrito
L’attrito è una forza che si manifesta quando due superfici sono a contatto e si muovono l’una rispetto all’altra. Esistono diverse tipologie di attrito:
Attrito radente
L’attrito radente si verifica quando un corpo scorre su una superficie senza rotolamento. Questo tipo di attrito è influenzato dalla natura delle superfici a contatto e dalla forza con cui vengono premute l’una contro l’altra. L’attrito radente può essere suddiviso in:
- Attrito statico: quando la forza necessaria per far muovere un oggetto rispetto alla superficie è superiore alla forza di attrito statico massima che si oppone al movimento.
- Attrito dinamico: quando il corpo è in movimento rispetto alla superficie e l’attrito si oppone alla direzione del movimento.
Attrito volvente
L’attrito volvente si manifesta quando un oggetto ruota su un’altra superficie, come ad esempio una ruota su una strada. Questo tipo di attrito dipende dal coefficiente di attrito e dalla pressione esercitata dall’oggetto sulla superficie.
Attrito viscoso
L’attrito viscoso si verifica quando un oggetto si muove all’interno di un fluido, come ad esempio l’aria o l’acqua. Questo tipo di attrito dipende dalla velocità del corpo e dalla viscosità del fluido.
Fonte: Tuttoscuola
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Calcolo dell’attrito radente
Il calcolo dell’attrito radente dipende dal coefficiente di attrito e dalla forza normale che agisce sulla superficie. Il coefficiente di attrito è una costante che dipende dalla natura delle superfici a contatto, mentre la forza normale è la forza che la superficie esercita sul corpo. La formula per il calcolo dell’attrito radente è:
Forza di attrito = coefficiente di attrito x forza normale
Se l’attrito è statico, il valore della forza di attrito è uguale alla forza massima necessaria per far muovere il corpo, mentre se l’attrito è dinamico, il valore della forza di attrito è uguale alla forza necessaria per mantenere il movimento.
Esempio di calcolo
Supponiamo di avere un oggetto con una massa di 10 kg che poggia su una superficie piana e liscia con un coefficiente di attrito statico di 0,5. La forza di attrito massima che si oppone al movimento dell’oggetto è:
Forza di attrito massima = coefficiente di attrito x forza normale
Forza normale = massa x accelerazione di gravità =
Attrito radente
L’attrito radente è una forza che si manifesta quando due corpi scivolano l’uno sull’altro e le loro superfici sfregano generando una forza che si oppone al moto dei corpi. Questo tipo di attrito è responsabile della difficoltà nel mettere in movimento un oggetto pesante e della riduzione della velocità di un oggetto che si muove su una superficie.
Definizione di forza d’attrito
La forza d’attrito è una grandezza vettoriale, definita come un vettore parallelo alla superficie di contatto tra i due corpi e diretto in verso opposto rispetto al verso del moto. L’attrito radente si genera quando i corpi scivolano lungo una superficie senza rotolare.
Formula dell’attrito radente
La forza d’attrito dipende dal coefficiente di attrito statico o dinamico e dalla forza normale che agisce sulla superficie. La formula per il calcolo dell’attrito radente è:
Forza di attrito = coefficiente di attrito x forza normale
Il coefficiente di attrito è una costante che dipende dalla natura delle superfici a contatto, mentre la forza normale è la forza che la superficie esercita sul corpo.
Attrito statico e dinamico
L’attrito radente può essere suddiviso in attrito statico e dinamico. L’attrito statico si verifica quando la forza necessaria per far muovere un oggetto rispetto alla superficie è superiore alla forza di attrito statico massima che si oppone al movimento. L’attrito dinamico si verifica quando il corpo è in movimento rispetto alla superficie e l’attrito si oppone alla direzione del movimento.
Fonte: Focus Junior
Forza d’attrito statico e dinamico
L’attrito radente si manifesta quando un corpo è a contatto con una superficie e si muove rispetto ad essa. Esistono due tipologie di forza d’attrito: la forza d’attrito statico e la forza d’attrito dinamico.
Forza d’attrito statico
La forza d’attrito statico si manifesta quando un corpo è fermo sulla superficie. In questo caso, la superficie esercita sul corpo una forza d’attrito statico. La forza d’attrito statico massima che si oppone al movimento è determinata dalla forza con cui la superficie agisce sul corpo.
Forza d’attrito dinamico
La forza d’attrito dinamico si manifesta quando un corpo è in movimento e a contatto con la superficie. In questo caso, la forza d’attrito dinamico si oppone alla direzione del moto del corpo.
Formula della forza d’attrito
La formula per il calcolo della forza d’attrito, sia essa statica o dinamica, è:
Forza di attrito = coefficiente di attrito x forza perpendicolare alla superficie
Il coefficiente di attrito dipende dalla natura delle superfici a contatto, mentre la forza perpendicolare alla superficie è la componente perpendicolare alla superficie della risultante delle forze che agiscono sul corpo.
È importante notare che la formula appena scritta è in forma scalare e si riferisce solamente al modulo della forza d’attrito. Per conoscere la direzione e il verso della forza d’attrito, bisogna fare riferimento alla definizione e ricordare che la forza di attrito si oppone sempre al moto del corpo, con stessa direzione e verso opposto.
Fonte: Tesionline
Attrito statico
L’attrito statico rappresenta la forza d’attrito necessaria per mettere in movimento un corpo da fermo. Questa forza dipende dal coefficiente di attrito statico tra le superfici dei corpi a contatto e dalla forza perpendicolare alla superficie, che di solito è uguale alla forza peso del corpo.
Formula della forza d’attrito statico
La forza d’attrito statico è definita dalla formula:
Forza d’attrito statico = coefficiente di attrito statico x forza perpendicolare alla superficie
Il coefficiente di attrito statico dipende dalle caratteristiche delle superfici in contatto e non ha unità di misura. La forza perpendicolare alla superficie è la componente perpendicolare alla superficie della risultante delle forze applicate al corpo.
Esempio di calcolo della forza d’attrito statico
Supponiamo di voler spostare un mobile di 150 kg fermo sul pavimento con una forza di 350 N e che il coefficiente di attrito statico tra il mobile e il pavimento sia pari a 0,3. Calcoliamo la forza d’attrito statico:
- Forza peso del mobile: F_(P) = 150 kg x 9,81 m/s^2 = 1471,5 N
- Forza d’attrito statico: F_(As) = 0,3 x 1471,5 N = 441,45 N
Essendo la forza di attrito statico maggiore della forza esercitata, il mobile resterà fermo. Se vogliamo spostare il mobile, dobbiamo aumentare la forza risultante esercitata sul mobile, ad esempio svuotandolo del suo contenuto per diminuire la sua forza peso.
Attrito dinamico
L’attrito dinamico si verifica quando due corpi sono in movimento relativo e in contatto tra di loro. La forza d’attrito dinamico, che si oppone al movimento dei corpi, è definita dalla formula:
Forza d’attrito dinamico = coefficiente di attrito dinamico x forza perpendicolare alla superficie
Come per l’attrito statico, il coefficiente di attrito dipende dalle proprietà delle superfici in contatto, ma ha un valore inferiore rispetto a quello dell’attrito statico.
Confronto tra attrito statico e attrito dinamico
Il coefficiente di attrito dinamico è di solito inferiore rispetto a quello dell’attrito statico:
μ_d < μ_s
Questo significa che, a parità di materiali e superfici in contatto, è più facile spostare un corpo in movimento che mettere in moto un corpo fermo.
Esempio di calcolo della forza d’attrito dinamico
Supponiamo di spingere una scatola di cartone di 50 kg su un pavimento di legno con una forza di 100 N. Il coefficiente di attrito dinamico tra cartone e legno è di 0,23. Calcoliamo se la scatola rallenta, accelera o mantiene una velocità costante:
- Forza peso della scatola: F_(P) = 50 kg x 9,81 m/s^2 = 490,5 N
- Forza d’attrito dinamico: F_(Ad) = 0,23 x 490,5 N = 112,815 N
Essendo la forza esterna esercitata inferiore rispetto alla forza d’attrito dinamico, la scatola rallenta.
Fonte: Fisicalab
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