Medida do coeficiente de atrito estático

A física, um dos ramos da ciência mais importantes e clássicos da história da humanidade, teve sua origem na Grécia Antiga, quando os então chamados filósofos naturais tinham por objetivo estudar e compreender os fenômenos da natureza que eram, na época, sem explicação. Os filósofos naturais, também chamados de pré-socráticos, buscavam respostas para perguntas relacionadas ao mundo natural, material, mas que pareciam indecifráveis; eram divididos em cinco tipos de grupos, e essa divisão era feita de acordo com a substância que eles imaginavam ser o DNA de tudo. Havia o grupo dos que acreditavam que a água era a substância principal, os que acreditavam ser o vento a origem de todas as coisas, os que defendiam que era a terra o princípio gerador, os que sustentavam a ideia de que era o fogo o elemento mais importante e por último os que acreditavam que não era nenhum dos quatro elementos naturais os responsáveis pelos principais fenômenos, e sim os números.

Esses pensadores todavia tinham uma coisa em comum: o desejo de racionalizar as explicações dadas sobre o que acontecia no mundo. Foi então criada a física, que passou a ser conhecida como a ciência das forças naturais e das propriedades das matérias. Todas as fórmulas que encontramos hoje no estudo da física foram feitas a partir de observações, e essas observações foram transformadas em conceitos e traduzidas para a linguagem matemática, surgindo assim toda a infinidade de fórmulas que conhecemos atualmente.

A primeira teoria física criada foi a teoria atômica da Grécia antiga, de autoria de Leucipo, de Mileto, no século V a.C.

A física hoje é uma área de extrema importância para os mais diversos tipos de pesquisas científicas, abrangendo estudos moleculares, subnucleares, nucleares e sobre o universo atômico.

Um dos assuntos mais estudados pela física é o atrito. Atrito significa a força de contato que sempre atua entre dois corpos, sejam eles quais forem. As forças de atrito são de origens eletromagnéticas, sendo que seu principio está na interação que acontece entre as nuvens eletrônicas dos átomos que compõe a zona de contato entre os corpos. Sendo assim, quando duas determinadas faces são colocadas em contato direto, há na verdade apenas um plano pequeno de contato entre essas faces, e nessas regiões de contatos ficam então unidos os materiais, pois os picos grudam uns aos outros devido às forças de coesão intermoleculares atuantes. Entretanto, quando dois objetos são empurrados um em relação ao outro, esses pequenos pontos de ligação se rompem e dão lugar a outros ao passo que contatos novos são concretizados.

Sendo assim, concluímos que tudo todo corpo que esbarra em outro corpo é um causador de atrito, logo as forças de atrito são algo que não conseguimos fugir ou evitar, pois estão presentes em nossa vida todos os dias em vários momentos do dia.

Sem o atrito, não teríamos carros que funcionassem, não conseguiríamos segurar nenhum objeto em nossas mãos, ou seja, não faríamos praticamente nada. Podemos dizer então que o atrito é inevitável, porém é de extrema utilidade para quase tudo o que fazemos em nossa rotina. Por esse motivo, essa força tão poderosa merece ser estudada e desvendada.

Existe um ótimo teste para que possamos averiguar a existência da força de atrito, que consiste em colocar um livro sobre uma mesa e empurrá-lo. Ao fazer isso, veremos que o objeto empurrado, nesse caso o livro, se move durante um determinado período de tempo, mas logo para, percorrendo um pequeno espaço, e o fator que faz com ele que não continue seu movimento é o atrito que existe entre a superfície e o corpo. Quando esse corpo está em repouso sobre o plano, há somente uma força gravitacional atuando sobre ele, equilibrada com a força normal. Ao exercer uma força externa sobre esse corpo com o objetivo de fazer com que ele se mova para o lado esquerdo, naturalmente surgirá outra força de atrito que penderá para a direita, equilibrando dessa maneira a força aplicada para o movimento. Essa força é chamada de força de atrito estático.

Conforme a intensidade da força destinada a mover o objeto é aumentada, a força de atrito estático entra automaticamente em oposição ao movimento que está sendo executado, e essa nova força é chamada de força de atrito cinético.

Para que seja feito o cálculo da força de atrito, tão indispensáveis em nossa vida, existirão além da força normal (N), duas variedades de coeficientes de atrito: o chamado coeficiente de atrito dinâmico e o coeficiente de atrito estático. Esses coeficientes dependerão do material que o corpo analisado é composto, e para que esse coeficiente possa ser determinado, é imprescindível que exista um equacionamento de um corpo P em um plano que estará inclinado.

Nas equações, µs corresponde ao coeficiente de atrito estático e µc ao coeficiente de atrito cinético.