Coefficiente di attrito statico e dinamico: valori e formule

Il coefficiente di attrito è una costante che permette di calcolare la forza di attrito tra due corpi, secondo la formula F_A=μF_⟂. Tale costante dipende dai materiali dei corpi tra cui si esercita la forza e può essere di tipo statico o dinamico.

Formule del coefficiente di attrito statico e dinamico

Quando un corpo è posto a contatto con un altro, tra di essi viene esercitata una forza. Questa prende il nome di forza di attrito e si manifesta sia se i due corpi sono fermi, sia se l'uno si muove strisciando sulla superficie dell'altro.

Nel primo caso si parla di attrito statico, nel secondo di attrito dinamico. Il calcolo della forza d'attrito statico o dinamico prevede di usare in entrambi i casi un coefficiente, che viene detto coefficiente di attrito.

Consideriamo allora due corpi a contatto. La formula generale per il modulo della forza d'attrito è data da

e stabilisce che l'attrito esercitato da un corpo sull'altro, diciamo dal secondo sul primo, è uguale al prodotto tra:

- un generico coefficiente , e

- il modulo della componente perpendicolare della forza esercitata dal primo corpo sul secondo.

Ad esempio può essere la forza peso, o più in generale la componente della forza risultante esercitata dal primo corpo sul secondo e perpendicolare alla sua superficie.

Se i due corpi a contatto sono fermi il coefficiente prende il nome di coefficiente d'attrito statico, e si denota con

Se vi è strisciamento tra i due corpi il coefficiente prende il nome di coefficiente d'attrito dinamico, e si indica con

Proprietà del coefficiente di attrito

In entrambi i casi, sia che ci si riferisca al coefficiente d'attrito statico o dinamico, possiamo riassumere tre principali caratteristiche.

1) Il coefficiente di attrito dipende dai materiali che costituiscono i corpi a contatto.

2) Dall'analisi dimensionale delle formule abbiamo una forza uguagliata a un'altra forza, moltiplicata per un coefficiente. Di conseguenza il coefficiente d'attrito (statico o dinamico) non ha unità di misura ed è quindi un numero puro.

3) A parità di materiali coinvolti il coefficiente d'attrito statico è sempre maggiore (o al più uguale) del coefficiente d'attrito dinamico. Questo fatto è coerente con l'esperienza comune, infatti sappiamo che è richiesta una forza maggiore per far muovere un corpo fermo su una superficie rispetto a quella richiesta per spingerlo mentre è in movimento.

Tabella dei coefficienti di attrito

Nella seguente tabella elenchiamo i valori del coefficiente d'attrito statico e del coefficiente di attrito dinamico dei principali materiali che ricorrono negli esercizi.

Si tenga presente che, di norma, è la traccia dell'esercizio a fornire il valore del coefficiente d'attrito da utilizzare nei calcoli, a meno che possa essere calcolato direttamente con gli altri dati.

Altri tipi di attrito

Le precedenti considerazioni si riferiscono al caso di corpi fermi o che strisciano l'uno contro l'altro, in cui l'attrito che si genera viene detto radente.

Per completezza, nel caso di due corpi che rotolano l'uno sull'altro si viene a generare un diverso tipo di attrito, detto volvente, di cui non ci occupiamo qui.

Per tutti gli approfondimenti del caso e per gli esempi numerici puoi leggere la lezione sull'attrito.