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L'attrito

Termine usato per indicare l'effetto di forze dissipative di varia natura, che ostacolano il moto relativo tra due superfici a contatto. È possibile distinguere tre forme principali di attrito: l'attrito interno, l'attrito radente e l'attrito volvente. L'attrito interno si verifica tra le molecole di un solido quando questo è sottoposto a una sollecitazione; ad esempio determina l'arresto delle oscillazioni di un corpo elastico come una corda di pianoforte o un diapason. Nei fluidi, liquidi o gas, esso prende più propriamente il nome di viscosità e si manifesta fra strati adiacenti di fluido in moto con velocità diverse.

L'attrito radente si manifesta quando due corpi solidi, asciutti, scorrono l'uno sull'altro, ed è causato dalla rugosità, cioè dalla presenza di minuscole irregolarità sulle superfici a contatto. In generale, esso è proporzionale alla componente normale della forza che preme le due superfici l'una contro l'altra, dipende dalla natura delle superfici stesse, ma è indipendente dall'area di contatto e dalla velocità di scorrimento relativa.

Per ogni materiale si può definire un "coefficiente di attrito" che esprime il rapporto tra la forza necessaria per muovere due superfici in contatto e la componente normale della forza che le preme l'una contro l'altra. Ad esempio, se un peso di 25 kg è poggiato su una superficie piatta orizzontale ed è necessaria una forza di almeno 5 N per trascinare il peso, il coefficiente di attrito tra il corpo e la superficie sarà 5 diviso 25, ovvero 0,2. Per ragioni di praticità i coefficienti di attrito per i materiali più comuni vengono determinati per via sperimentale e riportati su tavole apposite.

In generale, per mettere in moto due superfici a contatto inizialmente ferme è necessario applicare una forza maggiore rispetto a quella richiesta semplicemente per mantenere il movimento relativo. Di conseguenza, il cosiddetto attrito statico, che si manifesta tra due superfici ferme, supera l'attrito dinamico, che deve essere vinto per mantenere il moto.

L'attrito volvente, regolato da leggi più complesse, si manifesta quando un corpo solido rotola senza strisciare su un secondo corpo, ad esempio una superficie piana o una guida, e tende a ridurre la velocità di rotolamento. Analogamente a quanto avviene per l'attrito radente, è possibile definire dei coefficienti di attrito volvente per i vari materiali e riportarli su tabelle che possono essere rapidamente consultate. Con poche eccezioni, la quantità di energia dissipata per effetto dell'attrito volvente è minore rispetto a quella associata all'attrito radente; ciò giustifica l'uso di cuscinetti a sfera tra perni e supporti, e di rulli o guide per il trasporto di corpi estremamente pesanti.

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