Força de atrito – Fórmula, Explicação e Exercícios Resolvidos Passo a Passo

A força de atrito é uma força estabelecida entre o contato de duas superfícies. Por acontecer sempre no sentido contrário à força aplicada sobre os corpos, a força de atrito dificulta o movimento dos objetos.

Exemplo de força de atrito

O principal exemplo cotidiano de como age a força de atrito é o contato de um carrinho de supermercado com o chão. Ao empurrá-lo, a lei da inércia – uma das Leis de Newton – prevê que o objeto fará um movimento continuo, mas, por conta da força de atrito agindo contrariamente, o corpo perde a força e desacelera continuamente até parar.

Sendo assim, é exemplo de  força de todo tipo de superfície que entra em contato com outra superfície, como a mobília de uma casa, os carros numa rua, o movimento dos humanos, dos animais, das máquinas, entre outros.

Tipos de força de atrito

Na física, há dois tipos de força de atrito: o estático e o cinético.

• Força de atrito estática: quando existe força atuando sobre um corpo, mas ele não se move. Como uma pessoa tentando empurrar um carro sozinha, sem ter desengatado o freio de mão;
• Força de atrito cinético: ocorre quando uma força é aplicada sobre um corpo e ele se move, uma vez que a própria palavra “cinética” já implica movimentação. A exemplo está o caso de uma pessoa trombar numa cadeira, a qual escorrega e cai no chão.

Fórmula força de atrito

Para cada um dos tipos de força de atrito, há fórmulas que calculam a quantidade de força de atrito aplicada sobre um determinado objeto, em uma situação em específica.

São elas:

Força de atrito estático

F_ate = μ_e.N

Sendo que as siglas representam:

• μ_{e =} coeficiente de atrito;
• N = força normal em newtons;
• F = força de atrito estático.

Força de atrito cinético ou dinâmico

F_atd = μ_d.N

Na fórmula, as siglas representam:

• Ud= coeficiente de atrito dinâmico;
• N = força em newtons;
• F = força de atrito dinâmico.

Como calcular a força de atrito

A fórmula usada para calcular a força de atrito é:

F_at=µ.N

• Fat = força de atrito;
• u = coeficiente de atrito;
• N = força normal em newtons.

Ao estudar a fórmula da força de atrito, percebe-se que esse cálculo depende de dois fatores. O primeiro é a força normal aplicada sobre os corpos, que está apoiado no peso do objeto. O segundo é o coeficiente de atrito, o qual possui um valor diferente para cada material.

Como saber qual é o coeficiente de atrito

O coeficiente de atrito depende do material dos objetos. Além disso, pode ser medido com base em tabelas, variando porque cada superfície reage à força de atrito de uma força diferente.

A madeira bruta lisa, por exemplo, tende a escorregar mais do que uma superfície de cimento batido e polido:

Sabe-se, portanto, que o coeficiente de atrito estático é sempre maior do que o coeficiente de atrito cinético. Sendo assim, a força de atrito dinâmica tende a ser sempre menor do que a estática. Essa reflexão é representada pela expressão:

μ_{est >} μ_d

Exercício resolvido de força de atrito

(FUVEST) Um tijolo, de peso igual a 100N, é arrastado com velocidade constante, sobre a rampa de um caminhão, de superfície horizontal. Determine a intensidade da força de atrito da superfície do tijolo, sabendo que o coeficiente de atrito é de 0,4.

1. Primeiramente, identificamos que a fórmula a ser usada é a da força de atrito cinética, uma vez que o tijolo se move sobre a plataforma do caminhão:F_at= µ.N
2. Então, colocamos as grandezas que constam no enunciado da expressão matemática:F_at= 0,4.100
3. Resolvemos a equação:F_at= 40N
4. Resultado da força de atrito é de 40N.

Vê-se que, para resolver um exercício de força de atrito, basta aplicar as fórmulas corretas e com as grandezas de acordo com o sistema universal de unidades, resolvendo a equação corretamente, a fim de chegar ao resultado.