Spieghiamo cos'è l'attrito o la forza di attrito e quali sono le sue cause. Inoltre, attrito statico e attrito cinetico o dinamico.
Cos'è l'attrito?
L'attrito, la forza di attrito o la forza di attrito è a forza esistente tra due superfici che sono in contatto, e che si oppone al movimento, cioè ha la direzione opposta al movimento. Questa forza può essere di due tipi: statica (quando si oppone all'inizio di una scivolata) o dinamica (quando si oppone al movimento relativo).
La forza di attrito non è una delle forze fondamentali nell'universo, come lo è la gravitàPiuttosto, è dovuto alla complessa interazione tra la superficie di due oggetti in contatto fisico. Parlando in generale di attrito per oggetti solido, ma c'è anche attrito nel liquidi: l'effetto di attrito tra gli strati di una sostanza liquida ne definisce viscosità.
Per mettere in moto un oggetto fermo, la forza che lo spinge a muoversi deve superare precisamente il resistenza esercitato dall'attrito, che è maggiore tra superfici ruvide e irregolari rispetto a superfici lisce e lucide.
Se invece un oggetto che è a contatto con una superficie, ad esempio un tavolo, viene spinto e di conseguenza inizia a muoversi nella direzione della spinta, la sua velocità diminuirà in quanto la forza di attrito che il tavolo esercita su di lui, batte quello della spinta iniziale. Questa forza di attrito dipende dalla massa dei corpi, quindi gli oggetti più pesanti mostrano più attrito di quelli leggeri.
L'attrito ha effetto anche sulle superfici a contatto. Spesso è impercettibile, tuttavia il Energia cinetica che si perde per attrito diventa calore, vale a dire che le superfici vengono riscaldate per attrito. Entrambi possono persino subire usura.
Cause di attrito
L'aria provoca anche attrito sugli oggetti che si muovono ad alta velocitàL'attrito può essere dovuto, in primo luogo, a micro imperfezioni tra le superfici a contatto, che rendono difficile lo scorrimento di una sull'altra, anche se non sembrano percepibili. Questo è il motivo per cui alcune superfici hanno più attrito di altre.
Pertanto, l'attrito può essere ridotto meccanicamente, ad esempio con l'aggiunta di lubrificanti, oppure può essere aumentato, degenerando in qualche modo le superfici.
Frizione statica
L'attrito statico (Fe) è la forza che tende ad opporsi allo spostamento relativo tra due superfici a contatto. Riguarda la forza che deve essere superata per avviare il movimento di un oggetto. È sempre minore o uguale al coefficiente di attrito statico (che ha un valore empirico e dipende dal materiale) tra le due superfici moltiplicato per la forza normale.
Questo attrito statico è solitamente maggiore di dinamico, il che spiega perché è più difficile iniziare a spingere un mobile pesante su un terreno accidentato, che continuare a spingerlo una volta che è già in movimento.
Attrito cinetico o dinamico
L'attrito dinamico (Fd) è la forza che si oppone al Dislocamento di un oggetto che è già in movimento, al contrario dell'attrito statico.
È una grandezza costante, poiché la quantità di forza necessaria per mantenere il movimento in corso non cambia finché l'accelerazione è costante. Pertanto, è uguale al coefficiente di attrito dinamico, indicato dalla lettera grecaμ, moltiplicato per la forza normale.
Le differenze tra attrito statico e dinamico non sono completamente comprese a livello fisico, ma si ritiene che la forza statica sia maggiore a causa delle attrazioni elettriche e delle microsaldature tra le superfici a riposo.
Esempi di attrito
Gli esempi di attrito sono innumerevoli. L'attrito è quella forza che ci oppone a spostare un vecchio mobile spingendolo con le nostre forze. È anche la forza che si fermerà e farà saltare un sasso piatto che gettiamo lateralmente sulla superficie del Acqua.
La forza di attrito è ciò che i freni usano per mantenere un'auto in posizione quando la parcheggiamo su una collina ripida, ed è la stessa di come se premiamo i freni mentre guidiamo la stessa auto ad alta velocità, ridurrà la velocità e cilindrata dell'auto. auto battendo il inerzia.
Altri esempi comuni di attrito hanno a che fare con il calore che viene generato dall'attrito, come quando accendiamo un fuoco sfregando due bastoncini di legno l'uno contro l'altro, o quando ci ustioniamo per lo sfregamento di una corda in movimento improvviso quando lo tenevamo tra le mani.