Orientação da força de atrito quando subimos por uma rampa

2 de abril, 2018 às 16:20 | Postado em Atrito, Mecânica

Caro Professor(a) sou aluno do ensino médio e estou estudando para o vestibular, tenho uma dúvida sobre plano inclinado e atrito. Desculpe-me pela simplicidade da pergunta… Quando estamos subindo um plano inclinado, a força de atrito é na direção e no sentido do nosso movimento? Sei que precisamos da mesma para andar, pois uma situação onde não temos ela tão presente é quando escorregamos ou deslizamos… Nesse exemplo citado, se ela não for no sentido que mencionei e for no sentido contrário não deveríamos cair?? Sobre plano inclinado sei que inclinamos o corpo pelo fato de a normal mudar… Isso está relacionado com alguma coisa? Desde já agradeço e me desculpe pela simplicidade mais uma vez!

Para caminharmos plano inclinado acima nos valemos de forças de atrito estático entre a superfície inclinada e a sola do calçado pois essa é a única força externa a nós que é capaz de se opor à componente do peso que aponta plano inclinado abaixo, “empurrando-nos” então para cima.

Se a força de atrito estiver orientada plano inclinado abaixo, então estaremos necessariamente acelerados plano inclinado abaixo. Esta situação é possível de ocorrer e darei um exemplo: imaginemos um corredor que dispare lomba abaixo; para tanto ele pode se impulsionar lomba abaixo graças as forças de atrito entre a sola do calçado e a rampa.

Finalmente, se imaginarmos uma pessoa em repouso sobre uma superfície inclinada, tal é possível somente se as retas que contem as três forças exercidas na pessoa (peso, força normal e força de atrito)  se interceptarem em um único ponto (vide a observação ao final da postagem sobre o “Teorema das três forças“) conforme indica a figura 1.

OBSERVAÇÃO IMPORTANTE:

Teorema da três forças: Quando sobre um sistema em equilíbrio são exercidas apenas três forças não-colineares, as três forças devem ser coplanares e as retas de ação das três forças devem se interceptar em um único ponto.

• Tal decorre de que duas retas sempre determinam um único plano e então a terceira força deve estar no mesmo plano das outras duas para que a Primeira Condição de Equilíbrio esteja satisfeita.
• Como duas retas coplanares se interceptam em um ponto, o torque de duas das três forças são trivialmente nulos em relação a este ponto. Então a terceira força também deve possuir sua reta de ação passando por esse mesmo ponto pois, se assim não fosse, a terceira força teria um torque não nulo em relação a tal ponto e a Segunda Condição de Equilíbrio não estaria satisfeita.

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Outra vez a força de atrito entre a roda e a pista de rolamento!

“Docendo discimus.” (Sêneca)