Coefficenti di attrito

Attrito  statico

L'attrito statico si manifesta nelle situazioni in cui i corpi a contatto sono fermi uno rispetto all'altro.

In questa situazione si manifesta una forza che si oppone al moto relativo di due corpi. Essa è dovuta all'interazione tra le molecole dei due corpi; a tale interazione si dà il nome di "coesione" o "adesione", a seconda che i corpi siano costituiti dello stesso materiale o di materiali differenti. Il fenomeno è molto complesso e dipende da molti fattori, superficie, velocità relative, ecc…
 
Sperimentalmente si verifica che la forza di attrito è proporzionale alla forza perpendicolare tra i due elementi che preme un corpo contro l'altro (detta forza normale). La costante di proporzionalità si chiama coefficiente d'attrito. 

In generale esistono due tipi di coefficienti:

• coefficiente di attrito statico che moltiplicato per la forza normale dà la forza minima necessaria per porre in moto relativo i due corpi.

• coefficiente di attrito dinamico, che moltiplicato per la forza normale dà la forza necessaria a mantenere in due corpi in moto relativo uniforme.

Sperimentalmente il coefficiente di attrito statico è maggiore di quello dinamico.

Dobbiamo dire che una superficie per quanto ben levigata, se osservata al microscopio, si presenta come un insieme di asperità, di conseguenza due superfici piane a contatto in realtà si toccano solo tramite un certo numero di esse. Se aumenta l'intensità della forza normale N esercitata dal corpo sopra la superficie sottostante, aumenta proporzionalmente la superficie di contatto effettiva, e da questo deriva la proporzionalità tra la forza di attrito e N (vale anche se si diminuisce ). 

Per quantificare direttamente l'intensità della forza di attrito statico si ricorre alla formula:

F_a = K x F_n

Esempio:

Su un piano orizzontale di legno è appoggiata una cassa di metallo di massa 10 kg. Sapendo che il coefficiente di attrito statico metallo - legno è 0,5, calcolare la forza di attrito statico opposta dal piano di legno.

Siccome il piano è orizzontale, la forza che la cassa eserciterà su di esso sarà la forza peso, quindi la forza normale sarà il prodotto di massa per accelerazione di gravità:  F_n = m · g = 10 kg · 9,8 m/s² = 98 N.
Ora possiamo applicare la formula sopraccitata e la forza di attrito statico sarà: F_a= F_n · k= 98N · 0,5 = 49N.