Che cos'è l'attrito a secco e i tipi di attrito a secco: analisi interessante

L'attrito è una forza ritardante applicata a un oggetto per limitare il movimento dell'oggetto che è in contatto con un altro oggetto.

Le attrito è classificato in due tipi in base alle loro proprietà, comportamento e stato della materia come "attrito secco e attrito fluido". Questo articolo è focalizzato sullo studio di cos'è l'attrito a secco e sui tipi di attrito a secco.

Cos'è l'attrito a secco?

Per rispondere alla domanda precedente, considera un esempio di spinta di un oggetto che si muove a contatto con un altro. Quando un oggetto viene spinto su una superficie, il movimento dell'oggetto e la forza applicata agiscono nella stessa direzione, ma l'oggetto non si muove mai così velocemente da richiedere troppa forza per muoversi. Il moto ritardato dalla forza si chiama attrito.

Le attrito a secco è definita come "La forza delle resistenze offerte tra le due superfici solide in contatto tra loro ritarda il movimento tangenziale relativo nella direzione opposta."

Che cos'è l'attrito a secco?
Attrito secco

Curiosità

  • Di solito, l'attrito a secco è usato come sinonimo di "Attrito".
  • L'attrito a secco che si sviluppa tra le superfici solide corrisponde alla forza normale che agisce sulle superfici.
  • L'ampiezza dell'area racchiusa tra le due superfici in contatto non comporta attrito a secco.
  • La natura del materiale che deve essere sperimentato forza di attrito può influenzare l'attrito a secco.
  • L'attrito a secco dipende dalla natura dei materiali di contatto. È misurato da una quantità senza unità chiamata "Coefficiente d'attrito."
  • La rugosità delle superfici non pregiudica l'attrito a secco nel caso di alcuni materiali eccezionali.
  • L'area tra le due superfici di contatto è la quantità individuale, che non influisce sull'attrito a secco.
  • La velocità alla quale l'oggetto si muove non influenza l'attrito a secco solo quando la velocità è bassa.
  • L'angolo tra l'attrito risultante totale che agisce tra le due superfici e la forza normale esercitata sulle superfici è chiamato angolo di attrito.
  • La forza applicata e la forza di attrito sono uguali finché l'oggetto è fermo.

Tipi di attrito a secco

L'attrito a secco è applicabile ai materiali non lubrificanti. È classificato principalmente in due tipi in base alle loro proprietà. Loro sono;

Questi due tipi di attrito a secco mostrano un comportamento distinto, caratteristiche che andremo a studiare in questa sezione.

Frizione statica

La tendenza di un oggetto a mantenerlo fermo si chiama attrito statico.

Quando provi a spingere un tavolo o un carrello della spesa, eserciti più forza sul tavolo per la prima spinta. Ti sei mai chiesto perché la prima spinta è sempre così difficile?

Tipi di attrito a secco
Crediti immagine: Immagine di Per favore, non vendere la mia opera così com'è da Pixabay 

Sì, perché l'attrito statico agisce sul carrello o sul tavolo. Impedisce il movimento del tavolo o della carta ferma quando si tenta di spingere per la prima volta. Intanto il table cerca di superare questo attrito dopo la prima spinta. Quindi ti senti poco a tuo agio a spingere dopo la prima spinta.

Quindi l'attrito statico è definito come "l'attrito che esercitava sul corpo fermo senza innescare il movimento di un altro corpo che è in contatto".

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Diagramma di corpo libero dell'attrito statico

L'espressione per l'attrito statico è data usando l'equazione di disuguaglianza.

Fs µs N

dove Fs è la forza di attrito statico

             µs è il coefficiente di attrito statico

             N è la forza normale che agisce tra le due superfici.

Fatti di attrito statico

  • L'area occupata tra le due superfici di contatto influenza l'attrito statico.
  • L'aumento della forza normale agente sulle superfici fa aumentare anche la forza esterna massima applicata sulle superfici fisse. Ciò significa che la forza normale e la forza applicata sono proporzionali.

Limitazione dell'attrito statico

L'attrito statico massimo esercitato sul corpo, che sta per spostarsi sulla superficie di un altro corpo, è chiamato attrito statico limite.

Quando esercitiamo più forza sul corpo fermo, questo supera l'attrito limitante e inizia a muoversi. Poiché il corpo non è più nello stato stazionario, questo porta a un altro tipo di attrito chiamato attrito cinetico.

attrito cinetico

Le attrito cinetico è anche chiamato "attrito dinamico". È la forza che agisce tra il corpo in movimento.

Quando fai rotolare una palla, hai sperimentato questo attrito. Quando la palla viene fatta rotolare sulla superficie, il suo movimento viene ritardato da una certa forza esercitata sulla palla e il movimento viene trattenuto. Ciò è dovuto all'attrito dinamico.

Tipi di attrito a secco
Crediti immagine: Immagine di Schaferle da Pixabay

Quindi, l'attrito dinamico può essere definito come “la forza di attrito che agisce tra le superfici che sono in moto relativo tra loro, sperimenta la resistenza nella direzione opposta.”

L'attrito dinamico che agisce sull'oggetto è dato dalla formula

FkkFN

In cui si; µk è il coefficiente di attrito dinamico.

E FN è la forza normale.

Quando la superficie è in direzione orizzontale, non vi è alcuna componente verticale della forza. Allora la forza normale è FN =mg.

Fk =mgμk

L'attrito dinamico è suddiviso in due tipi

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Attriti di scorrimento e rotolamento

attrito radente

È l'attrito prodotto quando un corpo scivola sull'altro corpo in modo da resistere al moto relativo del corpo.

è dato dalla formula,

Fs = µs FN

In cui si; µs è il coefficiente di attrito radente.

FN è la forza normale che agisce sull'oggetto.

Si osserva che la formula per l'attrito radente e statico è quasi la stessa ma il valore dell'attrito radente è sempre inferiore all'attrito statico.

Attrito volvente

È attrito quando il corpo viene fatto rotolare sulla superficie di un altro corpo. Il moto relativo del corpo è ritardato.

è dato dalla formula

Fr = Crr FN

In cui si; Crr è il coefficiente di attrito volvente

FN è la forza normale che agisce sul corpo.

Bisogno di sapere fatti

  • Lo sfregamento di due oggetti è attrito cinetico. Quando i due oggetti vengono strofinati, viene prodotto calore. Questo è perché l'attrito cinetico si trasforma in energia termica.
  • La lubrificazione previene l'attrito cinetico, che è coinvolto nell'usura delle parti della macchina.

Fatti di attrito cinetico

  • L'attrito dinamico e la normale reazione tra le superfici sono proporzionali tra loro.
  • L'attrito cinetico dipende dalla rugosità delle superfici di contatto.
  • La forma, le dimensioni e l'area delle superfici di contatto non influenzano l'attrito dinamico.
  • La velocità con cui le superfici si muovono in contatto non influenza l'attrito dinamico. La velocità della superficie e dell'oggetto sono quasi uguali, non c'è molta variazione tra di loro.

La variazione dell'attrito a secco con la forza applicata è rappresentata sotto il grafico, che fornisce il valore dell'attrito statico e cinetico.

attrito statico e dinamico 1
Rappresentazione grafica dell'attrito statico e cinetico

Coefficiente d'attrito

Il coefficiente di attrito dà la relazione tra i due oggetti in contatto e le reazioni che agiscono tra quegli oggetti.

È definito come "il rapporto tra i due materiali che si muovono l'uno sull'altro e la forza che tiene per essere in contatto l'uno con l'altro".

L'alfabeto greco "μ" è il simbolo per rappresentare il coefficiente di attrito. Materiali diversi presentano coefficienti di attrito diversi. Varia da zero a maggiore di 1. Solitamente il coefficiente di attrito statico è maggiore rispetto all'attrito dinamico.

Per saperne di più, leggi Elemento 115, Moscovia.

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