Força de Atrito, Força Normal e Força de Tração

O que é e como surge a força Normal? Força de tração ou tensão, qual o correto? O que é o atrito? Revise Física para o Enem!

Nessa aula, você vai aprender tudo sobre força Normal e sua relação com a força peso. Entenderá que mesmo um veículo estando em repouso, existe força de atrito. Verá também como calcular todas essas forças em superfície plana e inclinada.

Acompanhe esta aula e aprenda tudo sobre estas forças para você arrebentar em Física no Enem!

O que é força normal

A força normal surge do contato entre dois corpos e é sempre perpendicular à superfície de contato. Observe o desenho abaixo:Vamos analisar a imagem e observar apenas o vaso: ele pressiona a superfície da mesa, pois é atraído para baixo pela Terra. Ele exerce na superfície da mesa uma força vertical para baixo, denominada força peso ,e que é representada pelo vetor

Pelo princípio da ação e reação, a superfície da mesa exerce no vaso outra força, de mesmo módulo, mesma direção, porém de sentido oposto à força peso, denominada força Normal, representada pelo vetor

A força Normal sempre será perpendicular à superfície de contado, quer ela esteja na horizontal, vertical ou mesmo em superfície inclinada.

Veja os exemplos:Repare que a força peso sempre é vertical para baixo e a força Normal, como dito acima, é sempre perpendicular à superfície de contato.

Introdução à Força Peso

Confira agora no resumo do canal do Curso Enem Gratuito, com o professor de física Márcio Rossetto, uma explicação básica para você dominar a Força Peso:

Força de Tração

A força de tração ()ou força tensora está associada à presença de cabos, cordas ou fios que estejam puxando algo. Geralmente em exercícios, os fios e cabos são considerados ideais, isto é, têm massas desprezíveis e não se esticam. A força com que se puxa algo é igual em toda extensão do fio.

A força realizada por uma pessoa ao puxar uma caixa no exemplo a seguir é transmitida pelo fio. Isso faz com que ele esteja sujeito a uma tensão. A força ao longo do fio é denominada força de Tração ou força tensora.

O sentido dessa força é o mesmo sentido da força que a pessoa realiza ao puxar uma caixa em plano horizontal. Observe as figuras abaixo:

Veja esta explicação do prof. Marcelo sobre as forças normal e de tração:

Força de Atrito

O atrito é uma força () de contato entre superfícies. Só existe quando há tendência ou escorregamento entre elas. Em um bloco parado sobre uma superfície qualquer, por exemplo, não existe atrito.

Para entender melhor, vamos ver as forças envolvidas em um exemplo comum do dia a dia, um homem empurrando uma caixa:

Observe que para empurrar a caixa, o homem aplica uma força horizontal para a direita. A interação entre a caixa e o solo dificulta o deslocamento dela, fazendo aparecer uma força contrária () horizontal e para a esquerda. A caixa se moverá dependendo da intensidade da força aplicada.

Na direção vertical, temos a força peso, sempre para baixo e a força Normal, sempre perpendicular à superfície de contato. É muito importante que você entenda esses detalhes!

Como calcular a força de atrito

Usando a figura do homem empurrando a caixa e sua experiência, você pode concluir que quanto maior a compressão da caixa no solo, maior será a força de atrito.

Essa força dependerá da rugosidade ou não da superfície. Quanto mais rugosa for a superfície, mais atrito. Se a superfície for menos rugosa, teremos menos atrito.

Sendo assim, matematicamente, temos:

sendo μ o coeficiente de atrito. Ele é uma grandeza adimensional, isto é, não possui unidade de medida, é apenas uma constante que varia dependendo da rugosidade do solo.

A força de atrito pode ser Estática ou Cinética. Para explicar, vamos novamente observar a figura anterior onde o homem empurra uma caixa.

A força de atrito estática acontece quando, na figura, o homem empurra a caixa. Porém ela não sai do lugar. Isto é, existe força aplicada, porém não o suficiente. A força de atrito estática será máxima quando o bloco estiver quase se movimentando, ou seja, na eminencia do movimento.

A medida que a caixa começa a deslizar sobre a superfície, a força de atrito passará a ser Cinética.

Com movimento = Força de atrito cinética; sem movimento = Força de atrito estática!

Em termos matemáticos temos:

sendo μ_e o coeficiente de atrito estático.

sendo μ_c o coeficiente de atrito cinético.

Força de resistência do ar

Existem vários estudos a respeito da força de resistência que o ar oferece quando um corpo está em movimento. Ela depende de vários fatores:

A forma do corpo;
A velocidade do corpo;
A área do corpo no sentido perpendicular ao movimento;
A densidade do ar.

Existe até uma fórmula para cálculo dessa resistência:

Para entender essa força de resistência que o ar faz, faça o seguinte experimento:

Pegue duas folhas de caderno, e amasse uma fazendo uma bolinha. Em seguida solte as duas juntas, a folha aberta e a bolinha. A bolinha de papel chegou ao chão primeiro, não é? Como pode se a massa das duas são iguais? Acertou se falou que foi por causa da área de contato!

Videoaula sobre força de atrito

Que tal assistir à nossa videoaula sobre força de atrito para reforçar seu aprendizado?

Exercícios

Agora resolva 10 exercícios sobre a força de atrito:

Sobre o(a) autor(a):

Rodinei Pachani é mestre em Geofísica pela USP-SP, com licenciatura plena em matemática, possui pós-graduação em Gerência Financeira e especialização em Estatística Aplicada. Possui experiência de mais de 28 anos em sala de aula, tendo trabalhado com ensino médio, cursinhos e Faculdades. É autor do livro “Ciência ao alcance de todos” e possui um canal no YouTube onde realiza experimentos, explica conteúdos e resolve exercícios de física.

Força de Atrito, Força Normal e Força de Tração: resumo de Física

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