Forza d`attrito statico

Forza d'attrito statico
La forza d'attrito è una forza che si oppone al movimento.
Appoggiamo ora il blocco di legno a forma di parallelepipedo su un tavolo. Fissiamo dei ganci su 3
facce distinte. Prendiamo un dinamometro e agganciamolo ad una faccia del blocco mantenendolo
in posizione orizzontale e parallela al piano d'appoggio. Cominciamo a esercitare una forza con
l'intenzione di spostare il blocco, ma senza spostarlo.
Dato che l'oggetto è fermo nonostante agisca una forza vuol dire che la forza d'attrito agirà con una
una forza che ha la stessa ….................. , ma verso …................... a quella della nostra mano.
Cerca ora di determinare sperimentalmente la forza massima prima che l'oggetto cominci a
muoversi osservando attentamente il dinamometro.
Essa corrisponderà numericamente alla forza d'attrito statico massima che chiameremo F S⃗max
nel nostro caso F S⃗max = …................. g
Prova ora a appoggiare il blocco sulle altre 2 facce, in modo da variare la superficie a contatto fra il
blocco la superficie d'appoggio. Non noterai alcuna sensibile differenza, rispetto alla misura
effettuata in precedenza.
Prova adesso ad aggiungere dei blocchi di legno di ugual peso e misura la forza d'attrito statico
max.
Inserisci tutti i dati in tabella ed esegui il rapporto F/P
Peso blocco (g)
Forza d'attrito statico max(g)
ks=F/P
Si puo' concludere che la forza d'attrito non dipende dall'estensione delle superfici a contatto, ma
dalla loro natura , ed è direttamente proporzionale al peso dell'oggetto o meglio alla forza premente
verso il basso.
In formule F Smax=k s P ks è chiamata costante d'attrito statico e non ha unità di misura poiché
peso e forza vengono misurati con la stessa unità di misura.
Esercizi
1)Un blocco ha una massa di 6 kg è appoggiato su un piano orizzontale. Calcola la forza in kg e in
N che bisogna esercitare affinchè eso si muova sapendo che il coefficiente di attrito è 0,3.
[soluzione: 1,8kg , 17,64 N]
2)Calcola il coeffciente di attrito statico sapendo che per mettere in movimento una cassa di 20 kg ,
appoggiata su un piano orizzontale occorre una forza di 100 N.
[soluzione: 0,51]
3)Una slitta con 2 bimbi pesa circa 40 kg, viene tirata con una forza F di 10 kg che forma angolo
θ= 60° sul piano orizzontale, come da figura.
Sapendo che il coefficiente d'attrito statico è 0,2, calcola se con tale forza riesce a spostare la slitta.
[consiglio : scomponi la forza parallelamente all'asse x e all'asse y, utilizzando quanto appreso su
triangoli 30-60-90]
[soluzione: non riesce poiché la forza che esercita parallela alla superficie è Fx=5 kg, mentre la forza
d'attrito statico F Smax=6,27 kg ]
4)Una slitta con 2 bimbi pesa circa 30 kg, viene trainata con una forza F di 15 kg che forma angolo
θ= 45° sul piano orizzontale, come da figura.
Sapendo che il coefficiente d'attrito statico è 0,3, calcola se con tale forza si riesce a spostare la
slitta.
[consiglio : scomponi la forza parallelamente all'asse x e all'asse y, utilizzando quanto appreso su
triangoli 30-60-90]
[soluzione: non riesce poiché la forza che esercita parallela alla superficie è Fx=10,6 kg , mentre la
forza d'attrito statico F Smax=5,82 kg ]
4)Spiega perchè non conviene mai tirare la slitta in questo modo.