Adaptado de Serway & Jewett Marília Peres Marília Peres

Transcrição

1 Adaptado de Serway & Jewett Marília Peres

2 Se a aceleração de um objecto é zero, podemos dizer que equilíbrio. di er q e este se encontra em eq ilíbrio Matematicamente, é equivalente a dizer que a resultante das forças é nula. logo e 3 Esquematize o problema (desenhe um esquema). Classifique o problema Classifique o problema. Equilíbrio ( F = 0) ou Segunda Lei de Newton ( F = m a) Análise Desenhe um esquema de forças para cada objecto (apenas as que actuam no objecto). 4 2

3 Análise Estabeleça um sistema de eixos. Verifique as unidades. Aplique as equações apropriadas a cada componente. Determine o valor das grandezas desconhecidas Final Verifique a ordem de grandeza dos resultados obtidos 5 Um semáforo de peso 122 N está p pendurado p por um cabo preso a outros dois cabos ligados a um suporte. Os cabos superiores fazem ângulos de 37,0º e 53,0º com a horizontal. O semáforo permanece em repouso nessa situação ou irá cair? Esquematize o semáforo: Classifique o problema: Não há movimento, logo a aceleração é nula. 6 3

4 Análise: Necessita de dois diagramas de forças. Aplique a equação do equilíbrio ao semáforo e encontre: Aplique as equações do p q q ç equilíbrio ao cabo e encontre e. 7 Se um objecto que pode ser considerado (para efeitos de cálculo) uma partícula experimenta uma aceleração é porque a resultante das forças que actuam nele é diferente de zero. Desenhe um diagrama de forças. Aplique a segunda Lei de Newton a cada componente. 8 4

5 o ças que actua o Forças que actuam no caixote: A tensão A força da gravidade A força normal exercida pelo chão 9 Aplicar a segunda Lei de Newton: 10 5

6 O peso exerce uma força tangencial no objecto (com excepção das 2 posições verticais) A tensão pode ser calculada por: 11 A Tensão é máxima em baixo A Tensão é mínima no topo Se Ttopo = 0, então; 12 6

7 ç q Posição de Equilíbrio: FRN T P FRt 0 T mg m v2 T P l Na posição de equilíbrio (θ = 0 0º): ): - A velocidade do pêndulo é máxima - A aceleração tangencial é nula - A aceleração normal é máxima - A tensão do fio é máxima Fonte: MACIEL. N. (2009). Eu a Física, Porto, P.E. 13 Posição Genérica: ç Fonte: MACIEL. N. (2009). Eu a Física, Porto, P.E. 14 7

8 Posição Extrema (θ θ = = θmáx): Nas posições extremas: - A velocidade do pêndulo é nula. - A aceleração tangencial é máxima. - A aceleração normal é nula. - A tensão do fio é mínima. Fonte: MACIEL. N. (2009). Eu a Física, Porto, P.E

9 O objecto está em equilíbrio l b na vertical e l descreve um movimento circular uniforme na horizontal. v é independente de m m 17 Quando um objecto se move sobre uma superfície b um meio i viscoso, apresenta i t resistência i tê i ou sobre ao movimento. Esta deve se às interacções existentes entre o objecto e o meio. A resistência é chamada de de força força ç de de atrito atrito. 18 9

10 19 Fonte: Projectos TE O atrito estático actua quando o objecto tende a mover se. Se a força aplicada aumenta, assim aumenta a força de atrito estática 20 10

11 Fonte: Projectos TE 21 A intensidade da força de atrito entre sólidos deslizantes (ou na iminência de deslizar): É proporcional proporcional à intensidade da Reacção Normal Reacção Normal; Fae máx e RN e Fac c RN e c Depende da natureza Depende da natureza dos materiais em contacto e do seu polimento; Não depende da área (aparente) de contacto entre as Não depende da área superfícies

12 23 QUANDO CAMINHAMOS OU CORREMOS: Fonte: MACIEL. N. (2009). Eu a Física í, Porto, P.E. O atrito é estático pois não há deslizamento. A força de atrito é responsável pelo movimento e tem o sentido deste

13 QUANDO ANDAMOS DE BICICLETA Na bicicleta a roda traseira é de tracção, a roda da frente é livre. Assim, na roda de trás a fforça de atrito estática é d t it táti é dirigida para a frente e na roda livre a força de atrito estática é oposta ao movimento. Fonte: MACIEL. N. (2009). Eu a Física, Porto, P.E. 25 CURVAS As forças que actuam no carro são o peso, a reacção normal e a força de atrito, cuja resultante, a força centrípeta lt t f tí t é igual à força de atrito. Fa Fc e RN m 2 v máx R sendo RN m g v máx e R g Sendo v a velocidade máxima Sendo v permitida ao automóvel para descrever a curva sem derrapar

14 CURVAS EM RELEVÉ Fonte: MACIEL. N. (2009). Eu a Física, Porto, P.E