Forza di attrito
La forza di attrito si calcola da massa, coefficiente e inclinazione: un corpo di 10 kg con μ = 0,3 su piano orizzontale ha F = 0,3 × 10 × 9,81 ≈ 29,4 N. Su un piano inclinato si aggiunge la componente del peso.
Esempio: Massa 10 kg · Coefficiente d’attrito μ 0,3 · Angolo di inclinazione 20 ° → Forza di attrito: Forza di attrito F = 27,65 N. Fonte: Wikipedia – Reibung (Coulombsches Reibungsgesetz). Aggiornato al: .
Come si calcola
La forza di attrito è il prodotto del coefficiente d’attrito per la forza normale: F = μ · N. La forza normale è quella con cui il corpo preme perpendicolarmente sulla superficie. Su piano orizzontale è uguale alla forza peso m · g.
Attrito statico e dinamico
Finché il corpo è fermo, l’attrito statico lo trattiene fino a un massimo di μ · N. Quando scivola agisce l’attrito dinamico, di solito un po’ minore. Lo strumento usa il coefficiente inserito per entrambi: mostra da quando il corpo scivola e poi calcola l’accelerazione. Secondo la legge di Coulomb l’area di contatto non conta.
Piano inclinato
Su un piano di angolo α il peso si scompone nella forza normale N = m · g · cos α e nella componente parallela m · g · sen α. Il corpo scivola quando questa componente supera μ · N, cioè oltre l’angolo limite arctan μ. La forza di trazione in salita a velocità costante è la componente parallela più l’attrito.
- I coefficienti tipici vanno da circa 0,05 (lubrificato) a 1 (gomma su asfalto).
- Con angolo 0 lo strumento calcola sul piano orizzontale.
- L’accelerazione di gravità vale 9,80665 m/s².
Domande frequenti
Come si calcola la forza di attrito?
F = μ · N, con il coefficiente d’attrito μ e la forza normale N. Su piano orizzontale N = m · g. Con 10 kg e μ = 0,3 si ottengono circa 29,4 N.
Che differenza c’è tra attrito statico e dinamico?
Quello statico trattiene un corpo fermo ed è maggiore; quello dinamico agisce su un corpo che scivola. Entrambi seguono F = μ · N, con coefficienti diversi.
Da quale angolo un corpo scivola su un piano inclinato?
Oltre l’angolo limite per cui tan α = μ. Con μ = 0,5 sono circa 26,6 °, qualunque sia la massa.
Fonti e riferimenti normativi
- Wikipedia – Reibung (Coulombsches Reibungsgesetz)
- Wikipedia – Friction (Coulomb friction, angle of repose)
- Wikipedia – Schiefe Ebene
- BIPM – SI-Broschüre: Normfallbeschleunigung g_n = 9,80665 m/s²
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