Qual é o coeficiente de atrito cinético?

O coeficiente de atrito cinético é uma variável sem unidade com base nas propriedades do material usado para calcular a força do atrito deslizante. É aplicável à mecânica clássica de objetos rígidos. Multiplicar o coeficiente de atrito cinético pela força normal de um objeto dará a força do atrito cinético. O atrito cinético, portanto, depende apenas das propriedades do material e da força normal em um objeto.

É importante notar que o coeficiente de atrito cinético é um conceito da mecânica clássica e parte de uma teoria produzida a partir de observações experimentais. A mecânica clássica foi amplamente desenvolvida pelo físico britânico Isaac Newton e seus contemporâneos no século XVII. O sujeito lida com a interação de objetos grandes, movendo-se em velocidades relativamente baixas. Em particular, a mecânica clássica de sólidos rígidos se aplica a esse coeficiente. Essa sub-disciplina da mecânica clássica pode descrever o atrito resultante de dois sólidos deslizando um contra o outro e ignora as forças produzidas por qualquer fluido.

Dentro desse domínio, o coeficiente de atrito cinético pode fornecer previsões muito precisas. Se for necessário considerar fluidos, o campo da mecânica dos fluidos deve ser introduzido. Se as escalas envolvidas são extremamente pequenas, a mecânica quântica pode abordar as complicações associadas.

A força produzida pelo atrito cinético é igual ao produto de duas variáveis. O primeiro é o coeficiente de atrito cinético e o segundo é a força normal. Uma força normal é a força fornecida pela superfície de um objeto para impedir que outro objeto se mova através dela. No caso da gravidade, é a força vertical do solo que impede que os objetos caiam ainda mais. A força é sempre igual ao peso gravitacional de um objeto em contato com o solo; portanto, um objeto pode permanecer em repouso porque a força gravitacional é exatamente cancelada pela força normal.

A fórmula para o atrito cinético não inclui a velocidade ou o tamanho de um objeto. Isso significa que a força de atrito em um objeto deslizante é independente da velocidade com que ele está se movendo. A força de atrito em uma caixa será a mesma, deslizando a uma milha ou quilômetro por hora ou duas. Da mesma forma, a força não depende da área de um objeto em contato com o solo. Será o mesmo se uma caixa for plana e larga ou alta e fina.

O coeficiente de atrito cinético em si é uma propriedade empírica dos materiais envolvidos. Isso significa que é apenas uma questão de quais materiais compõem as duas superfícies de contato. Além disso, esses coeficientes são derivados do experimento, e não da teoria. O coeficiente de atrito cinético é tipicamente indicado pela letra grega mu com o índice k .

Dados materiais idênticos, a força do atrito cinético depende apenas da força normal aplicada a um objeto. No caso de gravidade na superfície da Terra, a força dependerá apenas da massa de um objeto. Objetos mais pesados ​​têm proporcionalmente mais atrito deslizante do que objetos mais leves.