Atrito na corda: por que nós e nós de fricção seguram

O atrito surge quando duas superfícies são pressionadas uma contra a outra. Quanto mais forte elas são pressionadas e quanto mais áspero ou “aderente” é o material, maior a força de atrito. Os físicos descrevem essa aderência com o coeficiente de atrito. Distingue-se o atrito estático, que impede que algo comece a deslizar, do atrito cinético, que freia uma peça que já está deslizando. O atrito estático costuma ser um pouco maior – por isso é mais fácil deixar uma corda que já desliza continuar deslizando do que pará-la.

Quando uma corda passa em volta de um poste redondo, acontece algo especial. A tensão pressiona a corda contra o poste, e essa pressão gera atrito que “engole” parte da tensão. No trecho seguinte do poste, a força na corda já é menor, mas é reduzida de novo na mesma proporção. A fórmula do atrito de corda – também chamada de equação do cabrestante, em referência ao antigo guincho de navio – mostra, portanto: a força de retenção não cresce de modo uniforme, mas exponencialmente com o ângulo de enrolamento.

Uma imagem mostra o que isso significa: se uma volta tira uma certa fração da carga, a segunda tira a mesma fração do que sobrou, e assim por diante. Os efeitos se multiplicam em vez de simplesmente se somar. O surpreendente é que, na fórmula simples, o diâmetro do poste não importa, apenas quantas vezes e em que extensão a corda o envolve. Na realidade, a rigidez e a espessura da corda alteram um pouco o resultado.

Um nó é um pequeno conjunto de voltas e pontos de aperto. Onde um trecho da corda passa em volta de outro, atua o atrito de corda. Onde um trecho fica preso entre dois outros ou entre a corda e um objeto, forma-se uma “mordida” – os especialistas chamam isso de nip. Quanto mais forte a carga puxa, mais esses pontos são apertados uns contra os outros, e melhor o nó segura.

Por isso é tão importante arrumar bem o nó e apertá-lo com firmeza. Um nó bem arrumado tem nips bem definidos. Um nó bagunçado e frouxo pode “capotar” sob carga, ou seja, mudar de forma e, com isso, escorregar ou se desfazer. Pontas longas também dão uma reserva, porque, sob carga variável, a corda pode ir deslizando devagar pelo nó.

Nós de fricção, como o Prusik, usam o mesmo princípio de forma engenhosa. Um cordão mais fino é enrolado várias vezes em uma corda mais grossa. Quando o cordão é puxado, as voltas o prensam firme contra a corda e ele agarra. Sem tensão, as voltas se afrouxam e o nó pode ser deslizado ao longo da corda. Se o cordão for grosso demais em relação à corda, ele agarra mal.

O material faz diferença. Cordões lisos, rígidos ou muito finos têm menos atrito do que fibras naturais ásperas. Um nó que segura firme em uma corda de cânhamo pode escorregar em um cordão de plástico liso ou nas modernas fibras de alto desempenho, muito escorregadias. Para esses materiais, você escolhe nós com mais voltas ou acrescenta uma trava na ponta sobrando.

Umidade, gelo, sujeira e desgaste também mudam o atrito, e nem sempre na mesma direção. Por isso não é possível dar valores fixos. A teoria mostra a direção de um efeito – mais voltas, mais firmeza; material mais liso, menos firmeza. Quão bem um determinado nó segura em uma determinada corda só se descobre testando.

Um bom exemplo prático é a volta de fiel: a corda dá uma volta completa em torno de um poste antes de ser firmada com meios-nós. A volta de fiel absorve boa parte da carga, de modo que os meios-nós só precisam segurar um pouco. Por isso até uma carga pesada pode ser segurada de forma controlada e depois solta de novo.

Para o experimento, você precisa de um cordão de alguns metros, um poste liso – como um cabo de vassoura ou um corrimão – e um peso, como uma garrafa d'água cheia ou uma mochila pequena. Pendure o peso em uma ponta e passe o cordão uma vez sobre o poste. Sinta quanta força você precisa fazer na outra ponta para segurá-lo.

Depois dê uma, duas, três voltas completas em torno do poste e compare. Você vai notar que poucas voltas já reduzem drasticamente a força necessária para segurar. Experimente também cordões diferentes: um cordão de algodão áspero e um cordão de plástico liso se comportam de modo bem diferente.

Ao praticar, cuide para que nada pesado possa cair sobre pés ou cabeças e use apenas pesos pequenos. O experimento serve para mostrar o princípio – não é um teste para cordas das quais vão ficar pendurados pessoas ou cargas pesadas.

Você encontra o atrito de corda em muitos lugares: em cabeços no porto, em cabrestantes e guinchos, em rapel e dispositivos de segurança na escalada e ao amarrar uma rede. O objetivo é sempre o mesmo: segurar uma carga grande com pouca força da mão, ou soltá-la de forma controlada.

O atrito também produz calor. Se uma corda desliza rápido sobre outra corda ou sobre uma quina, ela pode esquentar tanto que as fibras sintéticas começam a derreter. Por isso, nunca deixe corda correr sobre corda sob carga. Mais sobre o que enfraquece uma corda você encontra no verbete sobre resistência da corda.