Scopri tutti le tipologie e le formule della forza di attrito.

La forza di attrito

La forza di attrito è una forza che si oppone al movimento di un corpo. Può essere di tre tipi, scoprili tutti e impara le formule

La forza di attrito si oppone al movimento di un corpo.

L'attrito può essere:

  • radente (statico o dinamico)
  • volvente
  • viscoso

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Prerequisiti per imparare la forza d'attrito

I diversi tipi di forza di attrito

Se lasciamo scivolare un oggetto sul pavimento questo, prima o poi, si arresta a causa della forza di attrito.

La forza di attrito è una forza che si oppone al movimento di un corpo.
Ha direzione uguale allo spostamento ma verso opposto.

L'attrito può essere di tre tipi:

  • radente: generato dallo strisciamento di un corpo su una superficie
  • volvente: generato dal rotolamento di un corpo su una superficie
  • viscoso: generato dal moto di un corpo in un fluido.

L'attrito radente

Esistono due tipologie di attrito radente:

  • statico: le superfici sono in quiete tra loro (il corpo è fermo sulla superficie).
  • dinamico: una o entrambe le superfici sfregano l'una sull'altra (il corpo è in moto sulla superficie).

L'attrito radente statico

L'attrito statico è la forza che bisogna vincere per mettere in moto i corpi inizialmente fermi.

Esempio. 
Se vogliamo spingere un mobile, la nostra forza potrebbe non bastare per metterlo in movimento poichè la forza di attrito statico è maggiore di quella che stiamo applicando.

Il modulo dell'attrito statico, ricordando che ha la stessa direzione del moto ma verso opposto, è pari al prodotto tra il coefficiente di attrito statico e la componente perpendicolare della risultante delle forze applicate al corpo (che è la reazione vincolare): 

£$F_{As}$£ = £$\mu_{s} · F_{⊥}$£  oppure   £$F_{As}$£ = £$\mu_{s} · N$£

Il coefficiente £$\mu$£ dipende dai materiali e dalle superfici dei corpi coinvolti ed è un numero privo di unita di misura, ovvero adimensionale.

Se la forza applicata al corpo è maggiore della forza di attrito statico il corpo si muove, se la forza applicata è minore il corpo resta fermo.

Bisogna fare attenzione al fatto che £$F_{As}$£ = £$μ_{s} · F_{⊥}$£ indica la forza di attrito staticomassima, che deve essere vinta per mettere in moto il corpo. In realtà, fino a quando la nostra forza non supera la forza di attrito massima, la forza di attrito cresce al crescere della nostra forza applicata.

L'attrito radente dinamico

L'attrito radente dinamico è la forza che si oppone durante tutto il moto di un corpo.

Il modulo dell'attrito dinamico è pari al prodotto tra il coefficiente di attrito dinamico e la componente perpendicolare della risultante delle forze applicate al corpo (che è la reazione vincolare):

£$F_{Ad}$£ = £$\mu_{d} \cdot F_{⊥}$£   oppure   £$F_{Ad}$£ = £$\mu_{d} \cdot N$£ 

Il coefficiente £$\mu$£ dipende dai materiali e dalle superfici dei corpi coinvolti ed è anch'esso un numero privo di unità di misura, ovvero adimensionale.

Se la forza che muove il corpo è inferiore alla forza di attrito dinamico il corpo decelera fino a fermarsi, se è maggiore il corpo accelera; se la forza di attrito dinamico è uguale alla forza agente sul corpo esso si muove di moto rettilineo uniforme, essendo in equilibrio dinamico.

Le relazioni tra attrito statico e dinamico e il momento di distacco

Esistono delle relazioni tra l'attrito statico e l'attrito dinamico.

Esempio.
Se provi a spostare una cassa pesante, ti accorgi di fare più fatica a metterla in moto piuttosto che a mantenerla in movimento.

Questo è giustificato dal fatto che, a parità di massa, la forza di attrito statico è maggiore della forza di attrito dinamico.

Da ciò si può dedurre che il coefficiente di attrito statico di un materiale è sempre maggiore di quello dell'attrito dinamico dello stesso materiale.

£$\mu_{s}$£ > £$\mu_{d}$£

Se applico una forza ad un corpo inizialmente fermo, il momento in cui esso inizia a muoversi, passando da attrito statico ad attrito dinamico, si chiama momento di distacco.

Questo cambiamento avviene quando la forza applicata all'oggetto eguaglia la forza d'attrito statico massima £$F_{As \ max}$£, chiamata anche forza al distacco.