Fundamentos de Mecnica 4300151 Primeiro semestre de 2020

Fundamentos de Mecânica 4300151 – Primeiro semestre de 2020 q 22 a Aula, parte 2. As leis do atrito – um experimento online. Nilberto Medina e Vito Vanin medina@if. usp. br, vanin@if. usp. br 4/06/2020

A força de atrito – um experimento Apresentaremos o experimento online de medida dos coeficientes de atrito estático e cinético da página do MEXI – escolha o menu Experimentos de Translação e selecione Atrito. 2

Como medir Decompondo a força do plano sobre o bloco, O experimento começa com um bloco parado no plano. O ângulo a é aumentado até que o bloco começa a escorregar – esse a é chamado ac. Mede-se o ângulo ac e a aceleração do bloco com a = ac. 3

Análise de um resultado típico Procedimento: Leitura das posições em função do tempo, dado pelo time-code Cálculo da velocidade em cada intervalo de tempo. Idem para os outros intervalos de tempo A aceleração pode ser determinada pela inclinação da reta de tendência: 4

Análise do resultado atípico O mesmo procedimento aplicado em um dos casos aço-vidro: A aceleração não é uniforme – não dá para definir um coeficiente de atrito cinético neste caso. . . ficando fora do alcance desta teoria. 5

Construindo um histograma Coeficientes de atrito aço-madeira 0. 260 0. 341 0. 323 0. 266 0, 263 0. 297 0, 269 0. 239 0. 386 0. 206 0. 341 0. 263 0, 297 0, 341 0, 206 0, 266 0, 323 0, 239 0, 260 0, 341 0, 386 6

Análise das medidas do bloco de aço escorregando em madeira O coeficiente de atrito estático varia muito, enquanto o cinético também varia, mas um pouco menos. Há uma ligeira superposição de valores. Há várias maneiras de construir histogramas; neste, as áreas sob as curvas são diferentes. 7

Análise das medidas do bloco de aço escorregando em vidro Aqui, as variações são menores e não há superposição, mas foi um destes que deu origem ao caso atípico. (máximo-mínimo)/média experimento estático cinético Aço-madeira 0, 62 0, 31 Aço-vidro 0, 28 0, 18 8

Rascunho 1

Variação com área de contato e sobrepeso. Área pequena Área grande Sobrepeso (área grande) 9

Próxima parte – aplicações