L'attrito è un tipo di forza che si oppone al movimento di due oggetti l'uno verso l'altro. È una forza di contatto: quando due oggetti sono in contatto subiscono attrito.

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L'attrito è definito come l'opposizione offerta dalle superfici che sono in contatto quando erano in movimento relativo.

Esistono diversi tipi di attrito in base al tipo di oggetti, per opporsi al movimento di oggetti che scivolano o per resistere al movimento di due oggetti quando sono in movimento relativo tra loro. I tipi di attrito sono come,

1. Frizione statica
2. Attrito radente
3. Attrito volvente
4. Attrito cinetico
5. Attrito fluido.

Frizione statica

Attrito statico, come suggerisce il nome, significa statico a riposo, quindi l'attrito statico agisce sugli oggetti quando sono in posizione di riposo. Quando entrambi gli oggetti sono fermi o uno degli oggetti è leggermente inclinato o inclinato, l'attrito che si oppone al movimento dell'oggetto è noto come attrito statico.

Formula del coefficiente di attrito statico

Il coefficiente di attrito statico può essere calcolato con la formula: -

µs = F/N

Dove

F = Forza statica di attrito

μs = coefficiente di attrito statico

N = Forza normale

Esempi di attrito statico

• Un'auto parcheggiata in pendenza l'attrito statico delle ruote con la strada mantiene l'auto nella sua posizione.
• Gli occhiali sopra il naso sono un altro esempio comune di attrito statico.
• Indossare un orologio, appendere una camicia su una gruccia, un anello in mano, le cinture che tengono i pantaloni sono alcuni esempi comuni di attrito statico nella vita.
• Goccia d'acqua su un vetro di finestra.
• Le tegole che si attaccano al tetto a causa delle forti forze del cemento, qui la causa dell'attrito è chimica.

Forza di attrito statico

Leggi dell'attrito statico

1. Nell'attrito statico, la forza massima è indipendente dall'area di contatto.
2. La forza normale è comparativa alla forza massima di attrito statico; ciò significa che, se aumenta la forza normale, aumenta anche la forza esterna massima che l'oggetto può possedere senza muoversi.

Problemi di esempio

Domanda 1: Su una scatola di 10 kg ancora a terra viene esercitata una forza di 400 N. Se il coefficiente di attrito è 0,3, qual è il valore dell'attrito statico?

Soluzione:

Dato,

Forza F = 400 N,

Coefficiente di attrito, μ_S= 0,3

L'attrito statico è dato da F_S=m_SF_N

= 0,3×400N

F_S= 120N.

Domanda 2: Enunciare le leggi dell'attrito statico.

Risposta:

1. Nell'attrito statico, la forza massima è indipendente dall'area di contatto.
2. La forza normale è comparativa alla forza massima di attrito statico, ciò significa che, se aumenta la forza normale, aumenta anche la forza esterna massima che l'oggetto può possedere senza muoversi.

Domanda 3: Una scatola appoggiata al pavimento subisce una forza di 90 N con un coefficiente di attrito statico di 0,4. Trova la forza di attrito.

Soluzione:

Dato,

Forza applicata o forza normale N = 90 N

Coefficiente di attrito = 0,4

L'attrito statico può essere calcolato come: F = μ_S×N.

F = 0,4 × 90

= 36N

Domanda 4: Una scatola di 40Kg appoggiata sul pavimento subisce orizzontalmente una forza di 60N e il suo coefficiente di attrito statico è 0,2. Trova la forza di attrito. La scatola si sposterà dalla sua posizione.

Soluzione:

Dato,

Forza applicata = 60 N

Coefficiente di attrito = 0,2

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Forza normale F_N= mg = 40 × 10 = 400 N.

L'attrito statico può essere calcolato come: F = μ_S×N.

F = 0,2 × 400

= 80N

Possiamo vedere che la forza di attrito statico, ovvero 80 N, è maggiore della forza applicata di 60 N, il che significa che la scatola rimarrà nella sua posizione.

Domanda 5: Sulla scatola appoggiata al pavimento con coefficiente di attrito statico pari a 0,2 viene esercitata una forza di 50 N. Trova la forza di attrito.

Soluzione:

Dato,

Forza applicata o forza normale N = 50 N

Coefficiente di attrito = 0,2

L'attrito statico può essere calcolato come: F = μ_S×N.

F = 0,2 × 50

= 10N

Domanda 6: Una forza di 30N viene esercitata orizzontalmente sulla scatola da 20Kg appoggiata sul pavimento con il coefficiente di attrito statico pari a 0,3. Trova la forza di attrito. Determinare il movimento della scatola del testamento o no?

Soluzione:

Dato,

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Forza applicata = 150 N

Coefficiente di attrito = 0,3

Forza normale F_N= mg = 30 × 10 = 300 N

L'attrito statico può essere calcolato come: F = μ_S×N.

F = 0,3 × 300

= 90N

Possiamo vedere che la forza di attrito statico, ovvero 90 N, è maggiore della forza applicata di 30 N, il che significa che la scatola non si sposterà dalla sua posizione.

Domanda 7: Una scatola di massa 20 kg è posizionata su una superficie liscia. L'attrito statico tra queste due superfici è pari a 30 N. Trovare il coefficiente di attrito statico?

Soluzione:

Dato,

Massa della scatola, m = 20 kg

Attrito tra loro, F = 30 N

Coefficiente di attrito statico μ_S= ?

Lo sappiamo,

Forza normale, N = mg

Quindi, N = 20 × 9,81 = 196,2 N (g = 9,81)

Poiché il coefficiente di attrito statico è,

M_S= F/N

M_S= 30/196,2

M_S= 0,153