Forza d'attrito – Spiegazione

La forza d'attrito

La forza d'attrito è una forza che, di base, si oppone al movimento di due superfici a contatto tra di loro; sebbene non ce ne accorgiamo, ogni giorno possiamo vederne l'effetto: per esempio, nella propria camera da letto tutti gli oggetti sono fermi nelle loro posizioni, senza che si mettano in moto improvvisamente, e questo è proprio una sua conseguenza.

Tipologie principali di attrito

Esistono 3 tipologie principali di attrito:

• Attrito radente, presente quando una superficie “sfrega” sull'altra.
• Attrito volvente, che si manifesta quando una delle due superfici rotola sull'altra.
• Attrito viscoso, che si manifesta perché un corpo è immerso in un fluido (sostanza liquida o aeriforme).

Un esempio di attrito radente è dato da un libro spostato lungo la superficie di un tavolo, mentre per quello volvente si può pensare a una ruota a contatto con l'asfalto.

Infine, l'attrito viscoso è la tipologia più frequente delle 3 perché si manifesta in qualsiasi corpo immerso nell'atmosfera, quindi anche in questo momento; se invece uscissimo dall'atmosfera, l'attrito svanirebbe.

Attrito statico e dinamico

L'attrito radente, inoltre, si suddivide in 2 tipologie:

• Statico, che agisce nel momento in cui si sposta un oggetto da fermo.
• Dinamico, che agisce quando si sposta un oggetto già in movimento.

Solitamente l'attrito statico assume un valore maggiore di quello dinamico, in quanto è più difficile spostare un oggetto da fermo rispetto a tenerlo in movimento.

Forza al distacco

La forza necessaria per mettere in moto un qualsiasi oggetto, il cui movimento produce attrito, si chiama “forza al distacco” o “forza di attrito statico massima”. Quando si raggiunge questa soglia, allora l'oggetto inizierà a muoversi (o si terrà in movimento qualora lo fosse già).

Essa non dipende dalla superficie dell'oggetto che ne viene interessata, ma dai materiali delle 2 superfici.

La formula per ricavare la forza al distacco è la seguente:

F al distacco = coefficiente di attrito statico/dinamico X componente perpendicolare della forza-peso

Il coefficiente di attrito statico tra due superfici è dato dal rapporto tra la forza al distacco (in Newton) e la componente perpendicolare della forza-peso (anch'essa in Newton), e dato che le unità di misura si semplificano, è un numero puro (senza unità di misura).

La componente perpendicolare della forza-peso corrisponde, su un piano orizzontale, alla normale forza-peso, mentre su un piano inclinato è la componente perpendicolare della stessa.

In tutti gli altri casi dove non bisogna trovare la forza al distacco, ma una normale forza d'attrito, è bene tenere a mente che essa avrà lo stesso modulo della forza esercitata sull'oggetto; esso, infatti, rimane fermo, quindi le due forze di verso opposto avranno la stessa intensità.