Attrito
Nota bene:
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L'attrito (o forza d'attrito) è la forza che si esercita tra due superfici a contatto tra loro e si oppone al loro moto relativo.
La forza d'attrito che si manifesta tra superfici in quiete tra loro è detta di attrito statico, tra superfici in moto relativo si parla invece di attrito dinamico.
Secondo l'intepretazione classica, esistono tre diversi tipi di attrito:
- attrito radente: dovuto allo strisciamento;
- attrito volvente: dovuto al rotolamento;
- attrito del mezzo: relativo a un corpo immerso in un fluido.
Attrito radente
Si esercita tra corpi solidi in mutuo contatto ed è espresso dalla formula:
(1)
dove Fr è la forza di attrito radente, il coefficiente di attrito radente e la componente perpendicolare al piano di appoggio della risultante delle forze agenti sul corpo. Per un corpo appoggiato su un piano orizzontale è semplicemente uguale a Fp , forza peso del corpo; per un corpo appoggiato su un piano inclinato di un angolo rispetto all'orizzontale risulta invece
La forza di attrito definita dall'eq. (1) rappresenta la forza di attrito massima che si manifesta nel contatto tra due superfici. Come si vede dal grafico qui sotto, se la forza di motrice Fm è minore di µrs Fp, allora l'attrito è pari a Fm e il corpo non si muove; se Fm supera µrsFp, il corpo inizia a muoversi; per valori di Fm ancora maggiori, l'attrito (dinamico) è sempre costante e pari a µrd Fp.
Il coefficiente d'attrito è una grandezza adimensionale e dipende dai materiali delle due superfici a contatto e dal modo in cui sono state lavorate. Il coefficiente di attrito statico è sempre maggiore o uguale al coefficiente d'attrito dinamico per le medesime superfici.
Dal punto di vista microscopico, esso è dovuto alle forze di interazione tra gli atomi dei materiali a contatto. La seguente tabella riporta alcuni valori del coefficiente di attrito. E' possibile trovare una lista più completa in [1]
Superfici | statico | dinamico |
Legno - Legno | 0.5 | 0.3 |
Acciaio - Acciaio | 0.78 | 0.42 |
Rame - Acciaio | 1.05 | 0.29 |
Gomma - asfalto (asciutto) | 1.0 | 0.8 |
Gomma - asfalto (bagnato) | 0.7 | 0.6 |
Vetro - Vetro | 0.9 - 1.0 | 0.4 |
Legno Sciolinato - Neve | 0.1 | 0.05 |