Frizione statica vs scorrevole
Quando c'è un movimento relativo o un tentativo tra due superfici in contatto, si creano forze che si oppongono al movimento. Generalmente queste forze sono note come attrito. L'attrito si verifica tra superfici solide, superfici fluide e tra superfici fluide/solide. L'attrito all'interno di un fluido è noto come viscosità. La discussione di questo articolo si concentra principalmente sulle forze di attrito che agiscono su superfici solide.
Su scala macroscopica, l'origine delle forze di attrito è attribuita alle superfici irregolari dei corpi. Quando piccole irregolarità superficiali come fessure e sporgenze sulla superficie sono soggette a movimento relativo, si ostacolano a vicenda per creare forze di reazione. Ci sono leggi che spiegano il comportamento delle forze di attrito.
1. Quando due superfici sono in contatto e in movimento relativo o nel tentativo di farlo, nel punto di contatto, la forza di attrito sul corpo è opposta in direzione al movimento del corpo.
2. Se le forze di attrito sui corpi sono appena sufficienti a mantenere i corpi in equilibrio, le forze di attrito sono chiamate attrito limite e l'entità dell'attrito può essere trovata considerando l'equilibrio.
3. Il rapporto tra l'attrito limite e la reazione normale tra due superfici dipende dalle sostanze di cui sono composte le superfici e dalla natura delle superfici, non dall'entità della reazione normale. Il rapporto è noto come Coefficiente di attrito.
4. L'entità dell'attrito limite è indipendente dall'area di contatto delle due superfici.
5. Quando è in movimento, la forza di attrito è opposta alla direzione del movimento e indipendente dalla velocità. Il rapporto tra la forza di attrito e la normale reazione tra le superfici rimane costante e leggermente inferiore a quello del caso di attrito limite.
Microscopicamente, l'origine delle forze di attrito è attribuita alle forze repulsive tra i campi elettromagnetici delle molecole.
Cos'è l'attrito statico?
Quando il corpo è in uno stato statico (stazionario), le forze di attrito che agiscono sul corpo sono note come forze di attrito statiche. In questo caso, la somma vettoriale delle forze esterne agenti sul corpo è uguale all'entità delle forze di attrito ma in direzione opposta; quindi il corpo rimane in equilibrio. Le forze di attrito aumentano proporzionalmente alla forza esterna risultante che agisce sul corpo fino a raggiungere un limite e iniziare a muoversi. L'attrito statico massimo è l'attrito limite.
L'attrito è indipendente dall'area di contatto delle due superfici e dipende dal materiale e dalla natura del corpo. Una volta che la forza esterna risultante supera l'attrito limite, il corpo inizia a muoversi.
Cos'è l'attrito scorrevole (dinamico)?
Quando il corpo è in movimento, le forze di attrito che agiscono sul corpo sono note come forze di attrito dinamiche. La forza di attrito dinamica è indipendente dalla velocità e dall'accelerazione. Anche il rapporto tra la forza di attrito e la forza normale tra le superfici rimane costante ma leggermente inferiore al rapporto per l'attrito limite.
Qual è la differenza tra attrito statico e attrito scorrevole (dinamico)?
• Il coefficiente di attrito statico è leggermente superiore al coefficiente di attrito dinamico
• L'attrito statico varia proporzionalmente alle forze esterne, mentre le forze di attrito radente (dinamiche) rimangono costanti, indipendentemente dalla velocità e dall'accelerazione (e dalla risultante forza esterna).
