Question

Para estimar o coeficiente de atrito entre superfícies, um
pesquisador utiliza uma mola de constante elástica 120 N/m, com uma
graduação em centímetros acoplada. Com um corpo de prova sobre a
superfície, ele prende uma extremidade da mola ao corpo, posiciona-a na
horizontal, e puxa com cuidado a outra extremidade, analisando a partir de qual
deformação da mola o corpo se move, conforme mostrado na Figura abaixo.
Sabendo o valor próximo a que o movimento se inicia, o pesquisador repete o
procedimento até que consiga fazer a leitura correta da deformação da mola na
iminência do movimento. Após o corpo entrar em movimento, o pesquisador
continua puxando-o pela mola com velocidade constante e verifica novamente
a deformação ocorrida na mola. Em um teste de um bloco com 4 kg sobre uma
superfície horizontal, ele verificou que, na iminência do movimento do bloco, a
deformação da mola era de 8,5 cm. Após o bloco entrar em movimento, ele
observou que a deformação da mola reduziu-se para 7,2 cm. Qual o valor do
coeficiente de atrito estático (µ
) e o valor do coeficiente de atrito dinâmico (µ)
entre o bloco e a superfície estudados?

Answer 1

O coeficiente de atrito estático =  0,255

O coeficiente de atrito dinâmico = 0,216

A Força Elástica pode ser calculada pela seguinte equação -

Fe = k·Δx

Onde,

K = constante elástica da mola

Δx = deformação da mola

A força de atrito estático máxima pode ser calculada pela seguinte equação-

Fat = μ·N

Onde,

μ = coeficiente de atrito estático

N = normal

Como o bloco está na horizontal ⇒  

N = Peso

N = mg = 4 x 10

N = 40 N

Na iminência de entrar em movimento -

Fat = Fe

μ·N = k·Δx

μ·40 = 120(0,085)

μ = 0,255

Quando o bloco entra em movimento -

Fat(cinético) = Fe

μ·40 = 120·(0,072)

μ = 0,216