^^Forza di attrito statico e dinamico di una tavoletta, al cambiare  delle facce. Relazione.

Questa e' una relazione, se serve approfondire

S(copo): Misurare la forza di attrito statico e dinamico di ogni faccia.

Materiali: 1) Tavoletta di legno da tirare. 2) Banco su cui tirare. 3) Elastici per agganciare tavoletta con dinamometro.

Strumenti:  dinamometri di diversa portata

Come procedere per misurare la forza di attrito?

Individuare lo strumento-sistema opportuno per misurarla. Il primo pensiero e' il dinamometro. Occorre che la forza da misurare e quella del dinamometro si facciano equilibrio, in tal modo hanno la stessa intensita'.

Per realizzare tale situazione:

  1. la superfice di contatto deve essere orizzontale, altrimenti su un piano inclinato anche il peso del corpo partecipa alla messa in moto. Il banco su cui trasciniamo lo e'.
  2. la forza del dinamometro deve essere tangente alla superfice di contatto. Occorre tenere il dinamometro parallelo alla superfice di contatto.
  3. allineare le 2 forze. Quando il corpo e' fermo, e' automatico. Quando il corpo e' in moto:
    1. trainarlo facendolo traslare, cioe' non ruotare.
    2. trainarlo a velocita' costante.

In quali condizioni misurare la forza di attrito: superfici a contatto pulite e secche.

Il fenomeno dell'attrito e' complesso:

cioe' si possono avere effetti opposti a seconda dei casi.

Il caso scelto e' il piu' semplice.

Accorgimento sperimentale

  1. Pulire da polvere, briciole, granelli, ...
  2. Attenti a non fiatare sulle superfici, l'umidita' dell'alito varia l'attrito.
  3. Maneggiando tavoletta e banco, non sporcare le superfici, non ungere con sudore o grasso cutaneo.

Quali facce cambiare

La tavoletta, schematizzata come parallelepipedo, ha 6 facce; opposte e uguali a 2 a 2.

Scegliamo 3 facce diverse.

Procedimento

  1. Tiri di prova per prendere confidenza.
  2. Scegliere il dinamometro opportuno. Per avere la maggiore precisione, quello con la minore portata che permetta la misura.
  3. Scelgo una faccia e aggancio il dinamometro.
  4. Tiro gradualmente, leggendo ad alta voce il valore della forza, per non rimanere sorpreso dallo scatto della partenza.
  5. Quando la tavoletta e' in moto, la tengo in moto a velocita' costante quanto basta per leggere il valore della forza traente di mantenimento della velocita' costante.
  6. Ripeto (dal punto 3a5) 3 volte per avere un'idea della variabilita'-ripetibilita' dei dati.
  7. Ripeto (dal punto 3a6) per ognuna delle 3 facce.

Grafico della forza di attrito rispetto all'area della faccia. (Foglio di calcolo .ods)

Conclu:

  1. La forza di attrito dinamica e' minore della forza di attrito statica.
    E' la conclusione in pieno accordo col sapere accreditato. D < S.

Poi ci sono fatti particolari del nostro esp, dovuti ai materiali e condizioni; non sono leggi generali:

  1. Il rapporto D/S varia da 0,73 a 0,87.
  2. La forza di attrito ha una variabilita' fino al 20% circa
  3. La forza di attrito sembra circa indipendente dall'area della superficie di contatto per le 2 aree piccole, e aumentare per l'area grande.

Per capire meglio la variabilita' occorrerebbe sperimentare di piu'.