Attrito statico

L’attrito statico è la forza che impedisce a un corpo di scivolare rispetto alla superficie su cui è appoggiato. Agisce parallelamente alla superficie di contatto ed è diretto in verso opposto al moto incipiente, cioè al moto che il corpo comincerebbe ad avere se l’attrito non ci fosse. È la forza che tiene fermo un libro su un piano leggermente inclinato, o che permette a una cassa spinta debolmente di restare immobile: finché la spinta non è troppo forte, l’attrito statico la equilibra esattamente.

La caratteristica cruciale è che l’attrito statico non ha un valore fisso: è una forza vincolare, che assume di volta in volta il valore “necessario” a impedire lo scivolamento, ma solo fino a un limite massimo.

Principio — Attrito statico

L’attrito statico assume il valore necessario per impedire il moto, fino a un valore massimo: $F_{a,\text{statico}} \leq \mu_s\,\abs{\vv{R}}$ dove $\mu_s$ è il coefficiente di attrito statico e $\vv{R}$ la reazione vincolare normale. Se la forza richiesta per tenere fermo il corpo supera $\mu_s\,\abs{\vv{R}}$, il corpo scivola e l’attrito diventa dinamico.

Vale la pena soffermarsi sulla natura di questa forza. Come la reazione normale, l’attrito statico non è determinato da una formula che ne fissa il valore: è determinato dalla condizione di equilibrio. Se spingo la cassa con $3\ \text{N}$ e lei resta ferma, l’attrito statico vale esattamente $3\ \text{N}$; se aumento la spinta a $5\ \text{N}$ e la cassa è ancora immobile, l’attrito vale $5\ \text{N}$. La disuguaglianza $F_{a,\text{statico}} \leq \mu_s\,\abs{\vv{R}}$ non dice quanto vale l’attrito, ma fino a quale soglia esso può spingersi: superata quella soglia, il vincolo cede e il moto ha inizio.

Tip

L’attrito statico è una forza vincolare: come la reazione normale, assume il valore necessario a soddisfare i vincoli del problema. La differenza è che possiede un valore massimo, oltre il quale non può più garantire l’equilibrio.

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Argomenti: Attrito Concetti: Attrito statico · Forza normale

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