LABORATÓRIO DE FÍSICA A FORÇAS DE ATRITO ESTÁTICO COMPONENTES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

DEPARTAMENTO DE FÍSICA

LABORATÓRIO DE FÍSICA A

FORÇAS DE ATRITO ESTÁTICO

COMPONENTES:

ANDREIA DE FIGUEIREDO MAGGI

CRISTIANE RAMOS DOS SANTOS

INGRID MAZZE DOS SANTOS

LEILA MELO DA SILVA

MARTHIALE SANTOS SILVA

TURMA: T5

CURSO: ENGENHARIA DE MATERIAIS

DATA: 13/11/2007

ARACAJU, SERGIPE

INTRODUÇÃO

        A força de atrito (Fat) é uma força de contato que se opõe sempre ao movimento relativo à superfície, cuja força tem direção igual ao movimento, sentido sempre contrário e módulo igual à força que atua. A força de atrito anula o efeito da força aplicada. (Conforme a figura 1 em anexo).

        Existem duas forças de atrito: uma força estática e a outra cinética.

        A força de atrito que iremos discutir nesse relatório é a força de atrito estático - força que atua num corpo em repouso dificultando o deslocamento deste.

        Este atrito foi estudado pela primeira vez pelo cientista francês Coulomb (1736-1806) que estabeleceu algumas leis sobre esta força:

1. É independente da área de contato entre as duas superfícies;
2. Depende da natureza das superfícies de contato;

3)  Estático é proporcional à força normal ( perpendicular á superfície)

        Calculamos a força máxima que o corpo pode receber para continuar em repouso utilizando a seguinte relação:

Fat = μe  . N (unidade no SI: N),

        onde μe é o coeficiente de atrito estático e N é a força normal que atua no corpo.

        Quanto maior for o coeficiente de atrito (μ) maior será sua força. O coeficiente de atrito expressa as propriedades da superfície de contato, como por exemplo, a sua rugosidade.

OBJETIVOS

- Compreensão da força de atrito

- Determinar o coeficiente de atrito estático através do gráfico: força de atrito (Fat) x força normal (N)

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

        Para realizarmos este experimento utilizamos os seguintes materiais e realizamos os seguintes procedimentos:

- MATERIAIS:

- Balança de Jolly com escala graduada utilizada como suporte

- Dinamômetro

- Mola espiral

- Carrinho da madeira

- Base de vidro

- Régua

- Balança digital

- 1 conjunto de massas (4 massas de 10g cada e 1 massa de 50g)

- PROCEDIMENTOS:

1. Construa uma tabela contendo os seguintes itens: massa (kg), peso(N) e número de traços do dinamômetro; Observação: Adote g = 9,8 m/s2.
2. Coloca-se a mola na balança de Jolly que servirá apenas como suporte e na extremidade da mola coloca-se o dinamômetro para podermos calibrá-lo, deixando o dinamômetro na marca zero;
3. Acrescenta-se uma massa de 10 g à mola e mede-se o deslocamento (quantos traços está medindo) do dinamômetro coloca os resultados obtidos na tabela;
4. Construa um gráfico: peso(N) x número de traços do dinamômetro;
5. Após a construção do gráfico; calcula-se o ângulo escolhendo dois pontos aleatórios sobre a reta. Calcula o valor do ângulo é dado pela divisão entre ¡X (¡X = X – X0) e ¡Y (¡Y = Y – Y0);
6.  Calcula-se a massa do carrinho de madeira na balança digital;
7. Construa outra tabela contendo os seguintes itens: massas adicionais (kg), peso da massa adicional (N), massa do carrinho + massas adicionais (massa do carrinho) (kg), peso do carrinho (N), deslocamento (nº de traços) do dinamômetro para cada vez que for repetido o experimento, média do deslocamento do dinamômetro e a força de atrito (N).
8. Pesa-se o carrinho de madeira na balança digital e calcula o peso do mesmo.
9. Coloca-se o carrinho de madeira em cima da base de vidro e no gancho do carrinho coloca-se o dinamômetro;
10. Coloca-se a régua em cima da base de vidro ao lado do carrinho;
11. Fixa-se na régua um ponto de referência que servirá para observar o deslocamento do carrinho de madeira;
12. Puxa-se o dinamômetro devagar e mede-se quantos traços, foram necessários para que o carrinho se movesse(conforme a figura 1em anexo);
13. Repete o procedimento anterior cinco vezes, para cada massa adicionada no carrinho (as massas são adicionadas de 10 em 10g, até chegar à 80g);
14. Anote os dados obtidos anteriormente na tabela (citada no item 7);
15. Os cálculos devem-se ser feitos com a massa total, esta é a massa do carrinho juntamente a massa adicional;
16. Calcula-se a média dos traços determinados pelo dinamômetro e a incerteza (desvio padrão);
17. Calcula-se a força de atrito através do produto do ângulo determinado pelo gráfico 1(Peso x nº de traços) e pela média do número de traços.
18.  Após determinar a força de atrito, construa o gráfico Força de Atrito x Normal (Peso do carrinho) e de forma análoga ao item cinco encontra- se o coeficiente da atrito estático (µe);

RESULTADOS E DISCUSSÕES

        Feitos todos os procedimentos citados anteriormente, obtivemos os seguintes resultados:

Tabela de dados 1 (experimento do dinamômetro com a mola).

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