Forças de atrito e de resistência do ar

Durante o movimento:

Há forças que se opõem ao

movimento, na superfície de contacto

com o ar.

de um ciclista na bicicleta

Há forças que se opõem ao

movimento, na superfície de contacto

com o solo e com o ar.

de um balão de ar quente

Forças de atrito e de resistência do ar

Durante o movimento de um nadador:

Há forças que se opõem ao movimento, na superfície de contacto

com a água e com o ar.

Forças de atrito e de resistência do ar

Logo que se exerce uma força no caixote,

surge uma força oposta e com igual

intensidade.

O caixote continua em

repouso

Estas forças anulam-se.

Por que motivo um caixote não desliza logo que se exerce

uma força?

Então,

𝑭𝑹 = 𝟎 𝐍

𝑭𝒎

Forças de atrito e de resistência do ar

Resulta da interação das superfícies em contacto e, neste caso,

impede o movimento do caixote.

Representa-se sempre por um vetor com sentido oposto ao do

deslizamento.

Como é a força de atrito

𝑭𝒎

A força que surge com sentido oposto

ao da força aplicada no caixote, ,

designa-se por força de atrito, .

𝑭𝒎

𝑭𝒂𝑭𝒂

Forças de atrito e de resistência do ar

A intensidade da força de atrito aumenta à medida que aumenta a

intensidade da força aplicada no caixote.

𝑭𝒎

𝑭𝒂

Como é a força de atrito

Forças de atrito e de resistência do ar

O deslizamento inicia-se no momento em que a intensidade da força

aplicada é superior à da força de atrito.

Quando é que o caixote começa a deslizar?

A força resultante, , passa a ser diferente de zero.

Em repouso Em movimento

𝑭𝑹 = 𝟎 𝐍

𝑭𝑹

𝑭𝑹 = 𝑭𝒎- 𝑭𝒂

𝑭𝒎𝑭𝒂𝑭𝒂 𝑭𝒎

Forças de atrito e de resistência do ar

𝑭𝑹

Ao deixar de se exercer força no caixote, a força de atrito continua a

existir enquanto houver movimento.

O que acontece quando deixa de ser exercida força no caixote?

A força resultante é a força de atrito.

Sentido do movimento?

A força de atrito acaba por parar o caixote.

𝑭𝑹 = 𝟎 𝐍

Caixote

em

repouso

Forças de atrito e de resistência do ar

𝑭𝒂𝑭𝑹 = 𝑭𝒂

De que depende a intensidade da força de atrito?

Superfícies de

contacto mais rugosas

Maior intensidade da

força de atrito

Superfície com tampo de vidro polido

Superfície revestida com lixa rugosa

A força mínima

necessária para

deslocar o bloco

é maior.

A força mínima

necessária para

deslocar o bloco é

menor.

0 N

0 N

Forças de atrito e de resistência do ar

Maior peso do corpo

que se move

Menor peso

Maior peso

A força mínima

necessária para

deslocar o bloco é

maior.

A força mínima

necessária para

deslocar o bloco é

menor.

Maior intensidade da

força de atrito

0 N

0 N

De que depende a intensidade da força de atrito?

Forças de atrito e de resistência do ar

A intensidade da força

de atrito

Não depende da área

da superfície de

contacto

Menor superfície de contacto

Maior superfície de contacto

A força mínima necessária

para deslocar os blocos com o

mesmo peso, mas com áreas

diferentes da superfície de

contacto, é igual nos dois

casos.

0 N

0 N

De que depende a intensidade da força de atrito?

Forças de atrito e de resistência do ar

Usando rolamentos bem lubrificados, as superfícies deixam de raspar, passando a rolar umas sobre as outras. O atrito passa a ser menor.

As estradas são asfaltadas para reduzir o atrito. Num terreno irregular ou na areia, o atrito é muito grande.

As dobradiças das portas são lubrificadas para reduzir o atrito, facilitando o movimento.

Para facilitar o movimento dos corpos é importante reduzir as forças de

atrito.

Redução da força de atrito

Forças de atrito e de resistência do ar

Mas… o atrito também pode ser muito útil

Por vezes, para tornar o

movimento mais seguro, recorre-se a

processos que aumentam o

atrito.

A rugosidade e a natureza da borracha permitem aumentar o

atrito.

A rugosidade das luvas do guarda-redes permitem aumentar o atrito com a bola.

Alguns atletas usam um pó branco nas mãos para eliminar o suor e aumentar o atrito.

Forças de atrito e de resistência do ar

Força de resistência do ar

Sentido do movimento

Quando um corpo em movimento contacta com o ar, surge no corpo uma

força que se opõe ao movimento devido à interação entre a superfície do

corpo e o ar.

Força de resistência,

𝑅

𝑅

Forças de atrito e de resistência do ar

Resistência a reduzir e resistência útil

Alterando a superfície de

contacto, dando-lhe forma aerodinâmica.

Os ciclistas dobram-se sobre a bicicleta para diminuir a força de resistência do ar e aumentar a velocidade.

Alguns veículos têm formas aerodinâmicas para reduzir a força de resistência do ar e aumentar a velocidade.

Para facilitar o movimento é importante reduzir a força de resistência do

ar.

Forças de atrito e de resistência do ar

• A força de atrito,

► Surge sempre num corpo que desliza ou tenta deslizar em relação a outro;

► Resulta da interação entre as duas superfícies em contacto;

► Opõe-se ao deslizamento do corpo;

Em síntese

𝑭𝒂

► É importante minimizar o atrito para facilitar o movimento, o que se

consegue, por exemplo, reduzindo a rugosidade ou alterando a natureza

das superfícies de contacto.

► O atrito é indispensável para que haja movimento e para o tornar seguro.

► Por vezes é importante aumentar o atrito, o que se consegue aumentando

a aderência e a rugosidade das superfícies de contacto.

Forças de atrito e de resistência do ar

• A força de resistência,

► Surge sempre num corpo que se movimenta no ar;

► Resulta da interação entre a superfície do corpo e o ar;

► Opõe-se ao movimento do corpo;

► É importante minimizar a força de resistência sempre que se pretende

facilitar o movimento, o que se consegue, por exemplo, dando aos

corpos formas aerodinâmicas.

► Quando é importante aumentar a força de resistência aumenta-se a

superfície de contacto com o ar e recorre-se a formas côncavas.

Em síntese

𝑅

Forças de atrito e de resistência do ar