2. • ATRITO CONSOME E DESPERDIÇA ENERGIA!!!
• GEORGE VOGEPOHL (1900-1975) ESTIMOU QUE
1/3 A ½ DA PRODUÇÃO TOTAL E ENERGIA
PRODUZIDA NO MUNDO É CONSUMIDA EM ATRITO.
• AUTOMÓVEIS, CAMINHÕES, ÔNIBUS, TRENS, NAVIOS
EFETIVAMENTE GASTAM A MAIOR PARTE DE SUA
POTÊNCIA PARA SUPERAR O ATRITO.
ATRITO
3. DEFINIÇÃO DE ATRITO
• A FORÇA CONHECIDA COMO ATRITO PODE SER DEFINIDA COMO A RESISTÊNCIA ENCONTRADA POR UM CORPO MOVENDO-SE
SOBRE OUTRO. ESTA DEFINIÇÃO ABRANGENTE, ENVOLVE 2 IMPORTANTES CLASSES DE MOVIMENTOS RELATIVOS:
DESLIZAMENTO E ROLAMENTO. A DISTINÇÃO ENTRE ATRITO POR ROLAMENTO E DESLIZAMENTO, É ÚTIL, MAS OS 2 NÃO SÃO
MUTUALMENTE EXCLUDENTES, E MESMO SENDO APARENTEMENTE PURO ROLAMENTO ESTE SEMPRE ENVOLVE UM POUCO DE
DESLIZAMENTO.
• NO DESLIZAMENTO E NO ROLAMENTO A FORÇA TANGENCIAL F É NECESSÁRIA, PARA MOVER O UM CORPO SOBRE OUTRO
ESTACIONÁRIO (FIGURA ABAIXO), A RELAÇÃO ENTRE ESTA FORÇA DE ATRITO E A CARGA NORMAL W É CONHECIDA COMO
COEFICIENTE DE ATRITO ( ):
𝜇 =
𝐹
𝑊
A magnitude da força de atrito é convenientemente descrita pelo valor do
coeficiente de atrito, que pode variar de 0,001 em um rolamento levemente
carregado até valores maiores que 10 para metais limpos deslizando contra
eles mesmos no vácuo. Para a maioria dos materiais entretanto este valor
de fica numa faixa estreita entre 0,1 a 1.
4. AS LEIS DO ATRITO
• SOB UMA CONDIÇÃO E DESLIZAMENTO, PARA UM DADO PAR DE MATERIAIS E CONDIÇÕES FIXAS DE
LUBRIFICAÇÃO (OU AUSÊNCIA DESTA) DEVE SER QUASE CONSTANTE. ESTA OBSERVAÇÃO CONDUZIU A
FORMULAÇÃO DE 2 LEIS EMPÍRICAS DAS LEIS DO ATRITO POR DESLIZAMENTO (AMONTONS EM 1699
AND DA VINCI 200 ANOS ANTES). LEIS DO ATRITO:
1. A FORÇA DE ATRITO É PROPORCIONAL À CARGA NORMAL;
2. A FORÇA DE ATRITO INDEPENDE DA ÁREA APARENTE DE CONTATO;
3. A FORÇA DE ATRITO INDEPENDE DA VELOCIDADE DE DESLIZAMENTO.
5. 1° LEI DO ATRITO: A FORÇA DE ATRITO É PROPORCIONAL À CARGA NORMAL;
Apesar de a maioria dos metais, e muitos outros materiais obedecerem bem a 1° lei, os polímeros frequentemente não
obedecem.
6. 2° LEI DO ATRITO - A FORÇA DE ATRITO INDEPENDE DA ÁREA APARENTE DE CONTATO;
Apesar de a maioria dos metais, e muitos outros materiais obedecerem bem a 1° lei, os polímeros frequentemente não
obedecem.
7. 3° LEI DO ATRITO -A FORÇA DE ATRITO INDEPENDE DA VELOCIDADE DE DESLIZAMENTO.
• A TERCEIRA LEI É BEM MENOS FUNDAMENTADA DO QUE AS DUAS PRIMEIRAS. É UMA QUESTÃO DE OBSERVAÇÃO COMUM
QUE A FORÇA DE ATRITO NECESSÁRIA PARA INICIAR O DESLIZAMENTO É GERALMENTE MAIOR DO QUE A NECESSÁRIA PARA
MANTÊ-LO, E CONSEQUENTEMENTE A FORÇA DE ATRITO ESTÁTICA (S) É MAIOR QUE O COEFICIENTE DE ATRITO DINÂMICO
(D). MAS UMA VEZ QUE O DESLIZAMENTO É ESTABELECIDO É VISTO EM MUITOS SISTEMAS QUE A VELOCIDADE DE
DESLIZAMENTO NÃO TEM INFLUÊNCIA NO (D) EM UMA AMPLA FAIXA DE VELOCIDADE APESAR DE NA ORDEM DE DEZENAS
OU CENTENAS DE M/S (D) CAI COM O AUMENTO DA VELOCIDADE.
8. TEORIAS DO ATRITO
MODELO DE COULOMB
Problema: toda a energia potencial armazenada na primeira fase do movimento (a→B) é recuperada.
9. • BOWDEN E TABOR
A FORÇA DE ATRITO É COMPOSTA POR DUAS FONTES FORÇA DE ADESÃO E FORÇA DE DEFORMAÇÃO.
QUANDO AS SUPERFÍCIES ESTÃO JUNTAS COM UMA CARGA APLICADA, ELAS FAZEM CONTATO APENAS NAS PONTAS DE
ASPEREZA. AS PRESSÕES DE CONTATO SÃO TÃO ALTAS QUE AS ASPEREZAS DO METAL MAIS MACIO SE DEFORMAM
PLASTICAMENTE. ESSA DEFORMAÇÃO PLÁSTICA FAZ COM QUE A ÁREA DE CONTATO AUMENTE, TANTO PELO CRESCIMENTO DE
CONTATOS INDIVIDUAIS QUANTO PELO INÍCIO DE NOVOS, ATÉ QUE A ÁREA REAL DE CONTATO SEJA SUFICIENTE PARA
SUPORTAR A CARGA ELASTICAMENTE.
NESTAS CONDIÇÕES, PARA UM METAL ELÁSTICO/PLÁSTICO IDEAL, N=AH
ONDE N É A CARGA NORMAL, A É A ÁREA REAL DE CONTATO E H É A DUREZA DO MATERIAL MAIS MACIO.
COMO RESULTADO DA DEFORMAÇÃO PLÁSTICA SEVERA, AS JUNÇÕES DE ASPEREZA SÃO SOLDADAS A FRIO, DE MODO QUE
FORTES LIGAÇÕES ADESIVAS SÃO FORMADAS. A FORÇA DE ATRITO ESPECÍFICA É ENTÃO A FORÇA PARA CAUSAR FALHA POR
CISALHAMENTO DA UNIDADE DE ÁREA DA JUNÇÃO SOLDADA, DE MODO QUE
TEORIAS DO ATRITO
F = As
21. ATRITO SÓLIDO
• ATRITO DE DESLIZAMENTO;
• ATRITO DE ROLAMENTO
Na aplicação moderna, o atrito de deslizamento é substituído pelo atrito de
rolamento entre o eixo e a roda usando rolamentos de esferas e esses
rolamentos estão presentes até em rodas de bicicleta e a roda pode cobrir mais
distância ao deslizar; por outro lado, o atrito de rolamento é considerado muito
menor do que o atrito de deslizamento, e é mais fácil rolar uma roda do que
deslizá-la pelo solo.
22. • QUANDO EXISTIR UMA CAMADA
FLUIDA (LÍQUIDA OU GASOSA)
SEPARANDO AS SUPERFÍCIES EM
MOVIMENTO. O FLUIDO QUE
FORMA ESTA CAMADA CHAMA-SE
LUBRIFICANTE.
ATRITO FLUIDO
