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:
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:
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 (
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:
Força de Atrito
O atrito é uma força (
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 (
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 μe o coeficiente de atrito estático.
sendo μc 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.