Note del corso di Fisica Matematica A

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Statica
4.1 Statica del punto e attrito
4.1.1 Attrito per un punto appoggiato su di una superficie
Si è visto che affinché un punto materiale, in un certo intervallo di tempo, si mantenga in equilibrio
è necessario e sufficiente che, ad ogni istante, si annulli il risultante di tutte le forze agenti sul punto;
vale a dire di tutte le forze attive
F = 0
se si tratta di un punto libero, delle forze attive e delle reazioni vincolari
se si tratta di un punto vincolato. Studiamo ora alcuni casi.
Punto su piano orizzontale
F+φ = 0 (4.1)
Se consideriamo un corpo puntiforme P appoggiato ad un piano orizzontale e soggetto alla sola forza
peso esso resta in quiete e, in base alla condizione di equilibrio (4.1), la reazione è direttamente
opposta al peso; cioé si esplica normalmente al piano di appoggio. Se sottoponiamo poi il punto
ad una trazione orizzontale, oltre che alla forza peso, diremo trazione limite la massima intensità
τ0 di una forza orizzontale che applicata in P lo lascia in quiete. Se p è il peso del punto P, τ0 la
corrispondente trazione limite, allora si osserva sperimentalmente che il rapporto τ0/p non dipende
dal peso considerato o dalla forma ed estensione della superficie di appoggio, ma solo dalla natura
fisica del punto P e del suolo. Il rapporto τ0/p si chiama coefficiente di attrito (statico) e si
suole indicare con f (o fs per precisare che è un coefficiente di attrito statico).
Possiamoquindiassumerevalida,comedaevidenzasperimentale,laseguentelegge:per l’equilibrio
di un punto materiale P di peso p, appoggiato su di un piano orizzontale e sollecitato
da una trazione orizzontale di intensità τ, occorre e basta che τ non superi la trazione
limite τ0, ossia che, indicando con fs il coefficiente di attrito fra le sostanze costitutive
del punto e del piano orizzontale si abbia τ ≤ fsp.