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Coeficiente de atrito dinâmico III

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Objetivo
Experimento simples e didático que possibilita a determinação do coeficiente de atrito dinâmico entre duas superfícies. Experimento quantitativo recomendado ao nível médio e universitário.

Descrição
Essencialmente, tem-se uma plataforma oscilante, à maneira de um pêndulo, confeccionada com haste rígida e leve (o autor utilizou-se de um tubo de alumínio tirado de uma velha antena de TV). Nessa plataforma encaixa-se o bloco de madeira (o rasgo no bloco passa folgado pela haste do pêndulo). Prepara-se o conjunto de modo que a haste pendular choque-se inelasticamente com o bordo da mesa.
Isso é fácil de se conseguir, basta aplicar  “velcro" em ambas as superfícies que se chocam. Após o choque, o bloco abandona a base pendular e passa a deslizar sobre a mesa. As forças de atrito despertadas determinam uma desaceleração que leva o bloco ao repouso após escorregar certa distância D. 
Ilustremos a montagem:

Conhecidos a altura H, a contar do plano horizontal da mesa, da qual o pêndulo é abandonado (de preferência queimando-se um cordel ou por desligamento de um eletroímã) e a distância D de escorregamento do bloco até parar, pode calcular facilmente o coeficiente de atrito dinâmico (mdin) entre os materiais que constituem o tampo da mesa e a base do bloco de madeira.
Eis o equacionamento:  

M.g.H = (1/2).M.V2   ==> V2 = 2.g.H    (quadrado da velocidade do bloco ao entrar na mesa)

Fat = M.a = mdin.M.g ==>   a = mdin.g    (desaceleração do bloco) 

0 = V2 - 2.a.D  ou  V2 = 2.mdin.g.D        (equação de Torricelli)

ou ainda,  2.g.H = 2.mdin.g.D,  donde    mdin = H / D

Observe a simplicidade do resultado! 
Essa expressão deixa claro, que não importam as dimensões do pêndulo, sua massa, as dimensões do bloco, sua massa ou a aceleração da gravidade.  



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