CIÊNCIAS 9 ANO PROF.ª GISELLE PALMEIRA PROF.ª MÁRCIA MACIEL ENSINO FUNDAMENTAL

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1 CIÊNCIAS 9 ANO PROF.ª MÁRCIA MACIEL ENSINO FUNDAMENTAL PROF.ª GISELLE PALMEIRA

2 CONTEÚDOS E HABILIDADES Unidade IV Ser humano e saúde 2

3 CONTEÚDOS E HABILIDADES Aula 21 Conteúdos Aula Forças Aula Gravidade 3

4 CONTEÚDOS E HABILIDADES Habilidades Aula Calcular a força de acordo com a fórmula Aula Compreender a relação entre gravidade e a queda de um corpo. 4

5 REVISÃO Força Força, na Física, é qualquer agente capaz de tirar um corpo do seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme. Por exemplo : para um corpo fazer uma curva é necessário que uma força ou um conjunto de forças atuem sobre ele. 5

6 DESAFIO DO DIA Imagine que um paraquedista esteja carregando um objeto consigo durante o salto. Ainda com o paraquedas fechado ele solta o objeto, depois de 4 segundos quem estaria mais próximo do solo? O paraquedista? O objeto? Ou os dois? 6

7 Toda força tem uma direção e um sentido. A direção e o sentido da força são conceitos um pouco diferentes dos usados em nosso dia a dia. Para entender melhor pense em uma rua de mão dupla. A rua é a direção da força e os carros indo para um lado é um sentido. E os carros indo para outro é o outro sentido. 7

8 Observe a figura e veja. O Caminhão e o Carro estão na mesma direção, mas em sentidos contrários. 8

9 Outra característica da força é a sua intensidade. Quanto de força foi usada? Isso é dado pela fórmula: (F =m.a) Segunda Lei de Newton- onde : F é a força, m é a massa, a é a aceleração. Por essa razão, quanto maior é a massa do corpo, maior será a força. 9

10 Força é uma grandeza vetorial e, como tal, possui características peculiares. São as características: Módulo é a intensidade da força aplicada; Direção é reta ao longo da qual ela atua; Sentido é dizer para que lado da reta em questão o esforço foi feito: esquerda, direita, norte, sul, leste, oeste. 10

11 Sempre que se falar de uma grandeza vetorial deve-se ter em mente essas características. Dentro da mecânica temos a parte que estuda o movimento dos corpos e suas causas, chamada de dinâmica, e a parte que estuda as forças sobre corpos em repouso, chamada de estática. Estática é a parte da Física que estuda sistemas sob a atuação de forças que se equilibram. 11

12 De acordo com a segunda Lei de Newton, tal sistema possui aceleração nula. De acordo com a primeira Lei de Newton, todas as partes desses sistemas estão em equilíbrio. 12

13 Para medir a intensidade de força existem aparelhos chamados de dinamômetros (dínamo= Força; metro= medida). 13

14 Tal aparelho é graduado de forma a indicar o valor da força aplicada em uma de suas extremidades. Esses aparelhos são dotados de uma mola que se deforma à medida que uma força é aplicada sobre ela. 14

15 As unidades de medida de força comumente utilizadas são o quilograma-força (kgf) e o newton (N). Para o caso de uma força, uma unidade muito utilizada na prática diária é 1 quilogramaforça, que se representa por 1 kgf. Um quilograma-força é a força com que a Terra atrai o quilograma padrão (isto é, o seu peso) ao nível do mar e a 45 de latitude. 15

16 O quilograma-força não é uma unidade força do SI (Sistema Internacional de Unidades). No SI, a unidade de medida de força é o newton (N), em homenagem a Sir Isaac Newton. 16

17 Unidades de medida do Sistema Internacional de Unidades 17

18 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Vejamos neste exemplo: se o Caminhão e o Carro estão ambos com a aceleração de 20 m/s 2, e, o Caminhão tem a massa de 3000 kg e o Carro de 500 kg; qual dos dois corpos terá a maior força? 18

19 Gravidade - queda dos corpos A gravidade é uma força física que a Terra exerce sobre todos os corpos no respectivo centro. Também se trata da força de atração dos corpos em razão da sua massa. 19

20 Quando lançamos um corpo verticalmente para cima notamos que ele sobe até uma certa altura e depois cai porque é atraído pela Terra, o mesmo acontece quando largarmos um corpo de determinada altura. 20

21 Os corpos são atraídos pala Terra porque em torno dela há uma região chamada campo gravitacional exercendo atração sobre eles. 21

22 Se não houver a resistência do ar, todos os corpos, de qualquer peso ou forma, abandonados da mesma altura, nas proximidades da superfície da Terra, levariam o mesmo tempo para atingir o solo. Esse movimento é conhecido como queda livre. SE EU NÃO AJUDAR O NEWTON NUNCA VAI DESCOBRIR A LEI DA GRAVIDADE. 22

23 Isaac Newton, famoso cientista que viveu entre 1643 e 1727, um dia se sentou à sombra de uma macieira e levou uma maçã na cabeça, o que o levou a elaborar a lei da gravidade. SE EU NÃO AJUDAR O NEWTON NUNCA VAI DESCOBRIR A LEI DA GRAVIDADE. 23

24 O movimento de queda livre é uniformemente acelerado. A trajetória é retilínea, vertical e a aceleração é a mesma para todos os corpos, a aceleração da gravidade, cujo valor é, aproximadamente, g=9,8 m/s 2. 24

25 Atenção: Denomina-se queda livre o movimento de subida ou descida que os corpos realizam no vácuo ou quando desprezamos a resistência do ar. 25

26 Funções do movimento de queda livre No movimento de queda livre, a trajetória é retilínea e a aceleração constante. Trata-se portanto de um movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV), e as funções que descrevem o movimento de queda livre são as mesmas que descrevem o MRUV, com a diferença que a queda livre ocorre sempre no eixo vertical vamos associar a variável correspondente a posição a variável y (que está associada ao eixo vertical das ordenadas). 26

27 Como a aceleração da gravidade é orientada verticalmente para baixo (sentido oposto ao sentido positivo do eixo que atribuímos no nosso sistema de referência), terá seu valor sempre negativo. 27

28 Velocidade em relação ao tempo V=V 0 g t Posição em relação ao tempo Y=Y 0 + V 0 t g t 2 /2 Velocidade me relação a posição V 2 = V 2 0-2g(Y-Y 0 ) 28

29 Grandezas escalares e vetoriais Algumas grandezas físicas exigem, para sua perfeita caracterização, apenas uma intensidade. Essas grandezas são denominadas grandezas escalares. Grandezas escalares Massa, comprimento, tempo, temperatura, densidade e muitas outras. Grandezas vetoriais Força, impulso, quantidade de movimento, velocidade, aceleração e muitas outras. 29

30 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Em grupos, realize o seguinte experimento e anote as observações: Pegue a sua borracha e uma folha de papel e largue as duas de uma mesma altura ao mesmo tempo. Quem chegou primeiro? Agora amasse bem a folha de papel e repita o experimento. E agora houve muita diferença de tempo entre as quedas ou os dois objetos caíram praticamente juntos? 30

31 RESUMO DO DIA Gravidade - queda dos corpos Quando lançamos um corpo verticalmente para cima notamos que ele sobe até uma certa altura e depois cai porque é atraído pela Terra, o mesmo acontece quando largamos um corpo de determinada altura. Os corpos são atraídos pala Terra porque em torno dela há uma região chamada campo gravitacional exercendo atração sobre eles. 31

32 RESUMO DO DIA Grandezas escalares e vetoriais Algumas grandezas físicas exigem, para sua perfeita caracterização, apenas uma intensidade. Essas grandezas são denominadas grandezas escalares. 32