O coeficiente de fricção depende da temperatura?

Question

Então eu estava pensando em freios de carro outro dia. Quando os freios são aplicados, a força para a frente é convertida em calor nos discos de freio. Quando os freios estão frios (no início), eles têm a capacidade de absorver muito calor e têm mais força de frenagem. Mas à medida que os freios aquecem, sua capacidade de absorver mais calor deve diminuir e, por sua vez, a força de frenagem também diminui.

Então, isso significa que o coeficiente de atrito diminui com a temperatura? Em caso afirmativo, como isso funciona microscopicamente? Normalmente, o coeficiente de atrito é uma medida de quão lisas ou ásperas as duas superfícies são, como o calor influenciaria?

Answer 1

Bem, em resumo, sim.

Embora essa variação seja amplamente dependente do material, com a mudança na temperatura, o mecanismo interno que causa o atrito (mecanismo antigo ou moderno) varia. Assim, o valor do coeficiente de atrito muda.

Geralmente, esse valor diminui com o aumento da temperatura.

Seguindo o mecanismo moderno, com o aumento da temperatura, as forças intermoleculares entre as superfícies diminuem. Isso é semelhante ao fato de que, com o aumento da temperatura, um sólido derrete e um líquido evapora. Portanto, o atrito diminui.

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PS: Presumo que você conheça o mecanismo de fricção porque a maneira como você descreveu o fenômeno é notável. No caso, você precisa de um comentário de explicação mais detalhada abaixo.

Answer 2

Conforme declarado na resposta fornecida anteriormente, em geral, ocorre que uma temperatura mais alta dos freios vem com um coeficiente de atrito menor.

Essa perda de coeficiente de atrito é conhecida como 'enfraquecimento do freio'.

O enfraquecimento do freio é muito perigoso, é claro. Digamos que um carro tenha completado uma volta, em um circuito que está com os freios duros, e o motorista está se aproximando da mesma curva novamente, com a mesma velocidade da primeira volta. Agora os freios não têm mais o mesmo poder de frenagem.

No entanto, não é o caso de que todo material exibirá desbotamento de freio. Foram desenvolvidos materiais que retêm um alto coeficiente de fricção quando estão em brasa. Esses materiais são usados ​​em corridas.

Lembro-me de ter visto uma demonstração disso em um programa de televisão.
Um carro potente foi equipado com pastilhas e discos de freio feitos de um material muito caro. Um piloto de corrida levou o carro várias voltas, travando o tempo todo da forma mais agressiva e segura possível. Com os freios muito quentes, o carro voltou para a câmera, e a câmera mergulhou em uma das rodas para mostrar o disco de freio brilhando em brasa. O motorista confirmou que os freios não exibiram nenhum enfraquecimento perceptível.