FísicaMecânica–RoteirosdeExperiências 50

UNIMONTE,Engenharia–LaboratóriodeFísicaMecânica

Experimento:Determinaçãodocoeficientedeatrito

Turma:__________________________________________________Data:_______________:Nota:______________

Participantes

Nome RA

Introdução

Aforçadeatritosurgeentreduassuperfíciesemcontato,quandoumaforçaéfeitaparacausarummovimentorelativoentreelas.

Oquocienteentreaforçadeatritoeaforçanormaléchamadodecoeficientedeatrito,µ:

𝜇 =𝐹$𝑁

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Épossívelobservarpelafórmulaqueocoeficientedeatritoéadimensionalenãodependedaquantidadedaáreaemcontato.

Objetivo:

Calcular o coeficiente de atrito entre superfícies diferentes usando duasmetodologias,ecompararoresultado

Material:1dinamômetrode2N

1dinamômetrode5N

1blocodemadeiracomgancho

1placadePVC

1planoinclinado

Procedimento

ParteI:superfíciehorizontal

1. Verifique a calibração dos dinamômetros (na vertical ou na horizontal,dependendo do caso) antes de realizar as medições. Faça o ajuste soltando oparafusonapartesuperiordoaparelhoedeslizandoapartecentralparaposiçãocorreta.Oiníciodaescala(ON)notubointernodevecoincidircomafacedotuboexterno.

2. Sobre a superfície de PVC, coloque o bloco de madeira em repouso(superfície maior de madeira voltada para baixo), e assinale com um lápis suaposição.Retornesempreocorpoparaessamarcaaorefazerasmedições.Comodinamômetromenor(de2N)paraleloàsuperfíciepuxe-osuavemente:

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3. Aumente, bem lentamente, a força aplicada afastando o dinamômetro edetermineaforçaparaaqualoblocotendeacomeçaradeslizar,ouseja,amaiorforça na qual ele ainda estiver parado. Repita esse procedimento pelomenos 5vezes,ecalculeamédia.

Forçanecessáriaparainiciaromovimento-Madeira

Teste1 Teste2 Teste3 Teste4 Teste5 Forçamédia

𝐹$&

4.Meçaopesodoblocodemadeirausandoodinamômetrode5N(nãouseode2N),eanoteabaixo:

Pesodoblocodemadeira:𝑃 =_____________________________N

5.CalculeocoeficientedeatritoentreamadeiraeasuperfíciedePVC,usandoafórmula:

𝜇 =𝐹$&𝑃

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6. Como é o nome dessa força? Esse é o coeficiente de atrito estático oudinâmico?Explique:

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7. Repitaositens3e5,usandoagoraasuperfíciedemadeiramenordobloco(lateral):

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Forçanecessáriaparainiciaromovimento-Madeira

Teste1 Teste2 Teste3 Teste4 Teste5 Forçamédia

𝐹$&

𝜇 =𝐹$&𝑃

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8.Comparandoosdoiscoeficientesdeatritocalculados,comumatolerânciade10%dediferença,oqueépossívelobservar?

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9. Repita os itens 3 e 5, agora usando a superfície de borracha, e calcule ocoeficientedeatrito.

Forçanecessáriaparainiciaromovimento-Borracha

Teste1 Teste2 Teste3 Teste4 Teste5 Forçamédia

𝐹$&

𝜇 =𝐹$&𝑃

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10.Comparandoocoeficientedeatritomadeira-PVCeborracha-PVC,oqueépossívelobservar?Qualoefeitodo coeficientedeatrito sobrea forçanecessáriaparainiciarodeslocamentodoblocodemadeira?

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ParteII:noplanoinclinado

1. Removaarampadoplanoinclinadodosuporteecoloque-asobreamesa,nahorizontal.

2. Caso o suporte de dinamômetro estiver montado, remova-o. A seguir,utilizandooparafusomaioreporca,fixeaplacadePVCsobrearampanarampa.

3.Ajusteogoniômetro(indicadordeinclinação),demodoqueeleindique0˚.

4.Recoloqueoplanoinclinadonosuporte,naposiçãomaisbaixapossível.

5. Coloque o bloco de madeira sobre a superfície de PVC, com a superfíciemaior demadeiraparabaixo. Coloque-onaparte superior da rampa e façaumapequenamarcacomumlápisnoPVCparamarcaraposiçãoinicialdobloco.

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6.Aumentelentamenteainclinaçãodarampaatéqueocorpodeprovacomeceadeslizareverifiqueoânguloindicadonogoniômetro.Repitapelomenos5vezesesteprocedimento,determineoângulomédioeanotesuarespectivatangente.

Inclinaçãoparainíciodomovimento-Madeira

tan 𝛼Teste1 Teste2 Teste3 Teste4 Teste5

Inclinaçãomédia

𝛼

7. Repita os procedimentos anteriores para o bloco com a superfície deborrachavoltadaparabaixo.

Inclinaçãoparainíciodomovimento-Borracha

tan 𝛼Teste1 Teste2 Teste3 Teste4 Teste5

Inclinaçãomédia

𝛼

8. Compare os valores dos coeficientes de atrito obtidos nos itens 5 e 9 da

ParteI,comosrespectivosvaloresdastangentesobtidasnositens6e7daParteII.Dentrodeumerromáximode10%,comoosvaloresdastangentessecomparamcomosrespectivoscoeficientesdeatrito?

Coeficientedeatrito Tangentedea

Madeira-PVC

Borracha-PVC

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9.Usandoodiagramaabaixo, justifiquematematicamente aobservação feitanoitem8.

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