MECÂNICA AS LEIS DO MOVIMENTO. o estudo do movimento. Vamos estudar os movimentos se preocupando com suas causas.

Transcrição

1 MECÂNICA o estudo do movimento Vamos estudar os movimentos se preocupando com suas causas. AS LEIS DO MOVIMENTO

2 AS LEIS DO MOVIMENTO DINÂMICA FORÇA E MOVIMENTO cinemática Grandezas da Cinemática: interação + leis Grandezas da Dinâmica:

3 LEIS DE NEWTON leis da mecânica PRIMEIRA LEI: PRINCÍPIO DE INÉRCIA Todo corpo permanece em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme a menos que seja obrigado a modificar seu estado pela ação de forças aplicadas sobre ele observação? referenciais melhores? inerciais

4 PRIMEIRA LEI: PRINCÍPIO DE INÉRCIA

5 Primeira lei de Newton (Princípio da inércia) Um ponto material isolado está em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Isso significa que um ponto material isolado possui velocidade vetorial constante. Inércia é a propriedade da matéria de resistir a qualquer variação em sua velocidade. Um corpo em repouso tende, por inércia, a permanecer em repouso. Um corpo em movimento tende, por inércia, a continuar em MRU.

6 O QUE É FORÇA? Conceito intuitivo: - deforma objetos - muda o estado de movimento dos corpos Como medir: - comparação com um padrão - propriedade elástica de materiais

7 INTERAÇÕES FUNDAMENTAIS gravitacional física da Terra e dos céus eletromagnética eletricidade e magnetismo nuclear forte estabilidade dos núcleos atômicos nuclear fraca decaimento beta (neutron -> próton + elétron + ) UNIFICAÇÃO?

8 INTERAÇÕES FUNDAMENTAIS FORÇAS DE CONTATO atrito, normal, tensões,...

9 SEGUNDA LEI DE NEWTON A modificação do movimento é proporcional à força motriz atuante e ocorre na direção retilínea em que a força é aplicada F a a F ma

10 O que é MASSA? F F ISOPOR CHUMBO achumbo a isopor o chumbo tem maior resistência à aceleração que igual volume de isopor MASSA CHUMBO > MASSA ISOPOR

11 EXEMPLOS:

12 TERCEIRA LEI DE NEWTON Toda ação (força) exercida em um corpo como resultado da interação com outro corpo provoca neste uma força, chamada reação, de mesma intensidade e direção, mas sentido oposto. Tipos de interação de contato (quando empurramos uma caixa, chutamos uma bola etc.); de campo (independem do contato entre corpos, como quando a Terra atrai objetos para sua superfície ou um ímã atrai um pedaço de metal próximo dele). O rosto do boxeador atingido imprime uma força de reação na mão de seu oponente; as luvas diminuem os efeitos do impacto em ambos.

13 TERCEIRA LEI DE NEWTON Toda vez que um corpo A exerce num corpo B uma força, este também exerce em A outra força tal que essas forças: a) têm a mesma intensidade; b) têm a mesma direção; c) têm sentidos opostos; d) têm mesma natureza, sendo ambas de campo ou ambas de contato.

14 Tipos de Forças. 1- Força peso: É a força com que a Terra atrai os corpos que se encontram em seu campo gravitacional. A Terra atrai o corpo com a força peso P, a qual, por sua vez, atrai a Terra com uma força de mesma intensidade e direção, mas de sentido oposto.

15 A balança mede Peso ou Massa?

16 A balança mede Peso ou Massa? gterra= 9,8m/s² glua= 1,6 m/s²

17 A balança mede Peso ou Massa? Quando subimos na balança, a força peso nos puxa para baixo, e ao apoiarmos na balança, uma força de reação aparece! N Essa reação recebe o nome de Força Normal, ou simplesmente Normal! Porque faz 90º com a área de contato que está encostando! Obs.: Em uma superfície plana, a normal = peso P = N P

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19 3 a lei de Newton ou princípio de ação e reação Reação normal do apoio (N): surge quando um corpo se encontra sobre certa superfície de apoio. A força peso e a normal não formam um par ação e reação.

20 A força Normal (N) é a força gerada pela compressão de um apoio por um corpo apoiado sobre ele. A Normal é a reação do apoio. * O apoio é comprimido pelo corpo para baixo e reage com uma força igual para cima. * O seu módulo é igual à força de compressão do corpo.

21 A Tração ou Tensão (T) surge quando dois ou mais corpos estão ligados por um fio de tensão que intermedeia a interação entre eles. Se considerarmos o fio inextensível e de massa desprezível, sua presença não influencia o movimento, e ele passa a ser apenas um transmissor de forças.

22 Força elástica (F el ): aparece quando comprimimos ou distendemos uma mola. O módulo da força elástica (F el ) é diretamente proporcional à deformação nela provocada. Lei de Hooke: Constante de proporcionalidade k (constante elástica da mola): representa uma característica da mola, medida em N/m.

23 Gráfico (F el x Δx):

24 Associação de molas Molas em Paralelo: Molas em Série: Para duas molas: Para duas molas: k = k 1 + k 2 Para mais de duas molas: Para mais de duas molas: k = n.k

25 Polias ou Roldanas Polia fixa:

26 Polias ou Roldanas Polia Fixa a força é mantida Polia Móvel a força se divide ao meio.

27 Força de atrito ( Fat) É uma força de contato que atua contrária do deslizamento ou à tendência de deslizamento. Sua direção é sempre a mesma do movimento. o sentido é contrário ao movimento.

28 A força de atrito pode existir sob uma das duas formas seguintes: Força de atrito estático (Fae): Força que atua num corpo em repouso dificultando o início do seu movimento. Seu módulo varia de acordo com a força aplicada. O seu valor máximo pode ser calculado por: Força de atrito cinético (Fac): Força que atua num corpo em movimento dificultando a realização do mesmo. Seu módulo é constante e pode ser calculado como:

29 A FORÇA DE ATRITO ESTÁTICO É VARIÁVEL f ae. N Essa expressão refere-se ao seu valor máximo! e