Forza di attrito statica: coefficiente, esempi

La forza di attrito che agisce su superfici a contatto in stato di quiete è detta forza di attrito statica.

Si consideri un corpo fermo su un piano orizzontale: applicando una piccola forza il corpo non si muove se essa è equilibrata dalla forza di attrito opposta esercitata dal piano sul corpo agente sulla superficie di contatto.

Se si aumenta la forza applicata il corpo si muove ed esiste una determinata forza per la quale il corpo inizia il suo movimento. La forza di attrito statico è quindi uguale all’intensità della forza che dobbiamo applicare al corpo per metterlo in movimento.

Pertanto la massima forza statica di attrito è pari alla più piccola forza per iniziare il moto.

Le forze che agiscono sul corpo in stato di quiete sono la forza peso diretta verso il basso e la forza normale detta reazione vincolare diretta verso l’alto. Le due forze hanno lo stesso modulo, la stessa direzione ma verso opposto.

forza di attrito statica-chimicamo

Applicando una forza sul corpo agiscono le due forze menzionate, quella applicata e quella di attrito.

Caratteristiche

La forza di attrito statica è:

  • una forza resistente
  • dipendente dalla rugosità dei due corpi essendo la rugosità la proprietà che ha una superficie di un corpo costituita da piccole imperfezioni che si presentano generalmente in forma di solchi o scalfitture, di forma, profondità e direzione variabili
  • indipendente dalla superficie di contatto
  • proporzionale alla forza normale

Coefficiente di attrito statico

Il rapporto tra il valore massimo della forza di attrito statico fs e il valore della forza normale N è detto coefficiente di attrito statico e indicato con μs .
Quindi f s ≤ μ s N

Si verifica che fs = μs N solo quando fs raggiunge il suo valore massimo.
Allora μ s = f s / N

Esso, essendo il rapporto tra due forze, è un numero adimensionale che varia a seconda delle superfici a contatto.

Vantaggi e svantaggi

La presenza di attrito statico offre il vantaggio di:

  • rendere possibile il movimento su una superficie quindi consente di camminare e scrivere
  • impedire lo scivolamento e quindi una scala può essere poggiata a una parete

Il maggiore svantaggio è relativo alla maggiore forza da applicare per spingere o tirare un corpo

 

ARGOMENTI

GLI ULTIMI ARGOMENTI

Supercondensatori

Effetto Joule

TI POTREBBE INTERESSARE

Esercizi sulla legge di Ohm

Gli esercizi sulla legge di Ohm che sono proposti in genere richiedono il calcolo di una delle grandezze note le altre due. La legge di...

Forze non conservative: teorema dell’energia cinetica

Le forze non conservative dette dissipative sono quelle forze per le quali il lavoro fatto durante lo spostamento dipende dal percorso seguito. Esempi di forze...

Q test: formula, test

Il Q test o test di Dixon è un modo per trovare valori anomali in set di dati molto piccoli, normalmente distribuiti da 3...