Cap.06 Dinâmica I: Movimento em uma Dimensão

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1 Cap.06 Dinâmica I: Movimento em uma Dimensão Do professor para o aluno ajudando na avaliação de compreensão do capítulo. Fundamental que o aluno tenha lido o capítulo. 6.1 Equilíbrio Estudar anotando a Estratégia de resolução de Problemas 6.1 Dois estados de equilíbrio, estático e dinâmico, são estudados nesta seção. Qual lei de Newton é utilizada nesta seção? Reescreva a dedução da Eq Estudar as resoluções dos Exemplos 6.1 e 6.2. Não esquecer como se constrói o diagrama de corpo livre e como é utilizado. Siga as instruções de Estratégia. Nota: No exemplo 6.1, a resposta encontrada de ângulo se refere como 63,4 o nordeste. Deve-se escrever em relação ao semi-eixo X positivo ou ao Norte do Leste. Nordeste significa no meio entre Norte e Leste, ou seja, 45 o. O aluno deve se atentar nas referências de pontos cardeais e colaterais que encontrarão no livro. Problema 30 do livro-texto: Resp. (a) 3,60x10-3 N; (b) 1,04x10-2 N

2 Questões Conceituais: Responder as duas questões 6.2 Usando a segunda lei de Newton Estudar anotando a Estratégia de resolução de Problemas 6.2 Qual lei de Newton é utilizada nesta seção? Reescreva a dedução da Eq Estudar as resoluções dos Exemplos 6.3 e 6.4. Não esquecer como se constrói o diagrama de corpo livre e como é utilizado. Siga as instruções de Estratégia. Responda a questão Pare E Pense 6.1 Problema 11 do livro-texto: Resp. (a) 490N; (b) 490 N; (c) 740N; (d) 740 N

3 Massa 6.3 Massa, peso e gravidade Você tem dois corpos em suas mãos. A massa de um deles é conhecida. Como você determina a massa do outro corpo, sem utilizar a balança de pratos? Se um astronauta levar um corpo de massa conhecida na Lua ( a aceleração da gravidade da Lua é menor do que a da Terra), ele medirá o valor da massa menor, maior ou igual? Gravidade Dois corpos se interagem mutualmente por meio de uma força de atração denominada força gravitacional, F g. Expressar a força gravitacional na forma vetorial utilizando o vetor unitário radial ȓ. Na Eq. 6.4, o que significa verticalmente para baixo? Mostrar como obteve a Eq O que significa aproximação de Terra plana? Verifique, fazendo os cálculos, a afirmação da sentença: A aceleração g é uma propriedade do planeta ou do corpo em sua vizinhança? Explique por que os valores experimental da aceleração da gravidade na Terra e calculado utilizando a Eq. 6.6 são diferentes? Pergunta: No laboratório é realizado um experimento soltando-se dois corpos diferentes, uma bola de tênis e outra pena de galinha, num recipiente cilíndrico a vácuo. Qual deles chegará primeiro na base do cilindro? Justificar a sua resposta. Peso Um objeto é colocado sobre uma balança. O que ela mede, amassa ou o peso? Explicar. A massa e o peso são a mesma coisa? Explicar. Pergunta: Fora do elevador, o peso de uma bola é P e a sua massa, m. Duas balanças, uma de mola e outra de pratos, são colocadas num elevador que se move para cima e acelerado. A bola é colocada nas balanças e as medidas são o peso, P ele, e a massa, m ele. Qual é a resposta? (a) P > P ele ; m > m ele (b) P = P ele ; m < m ele (c) P < P ele ; m = m ele

4 Estude o texto que se refere à Fig e mostre deduzindo que quando a aceleração aponta para baixo ( o que significa isso?) o seu peso é menor. Pergunta: Suas mãos estão úmidas e o porta-toalhas do banheiro está vazio. O que você faz para tirar as gotas de água de sua mãos? Como o movimento ds mãos exemplifica uma das leis de Newton? Qual? Pergunta: Se você segura uma barra de metal vários centímetros acima do chão e a move pela grama, cada folha de grama se inclinará para fora do caminho. Se você aumentar a velocidade da barra, cada folha de grama se inclinará mais rapidamente. Como, então, um cortador de grama rotativo consegue cortar a grama? Como ele pode exercer força na folha de grama suficiente para cortá-la? Ler e compreender IMPONDERABILIDADE Responda as Questões Conceituais 10 e 15 Responda a questão Pare E Pense 6.2 6,4 Atrito O que é atrito estático? Como se explica fisicamente a existência do atrito? Leia e entenda as duas frases após a Eq Se a força exercida a um corpo é nula, qual é a força de atrito estático? Se a força exercida sobre um corpo for F o e o corpo não move, qual é a força de atrito estático? Estude e entenda a Fig

5 NOTA: As Eqs e 6.13 não são equações vetoriais, mas relações entre os módulos dos vetores que representam as forças de atrito e normal. Como as forças de atrito e normal são perpendiculares uma à outra, os vetores não podem ser relacionados por uma constante. NOTA: Às vezes é feita uma afirmação incorreta sobre a força de atrito entre um corpo e uma superfície a força de atrito sobre um corpo é oposta ao seu movimento ou movimento iminente-, em vez da frase correta, a força de atrito sobre um corpo é oposta ao seu movimento ou movimento iminente em relação à superfície. Quando o corpo inicia o movimento, a força de atrito estático permanece constante, e N? Explicar. O coeficiente de atrito cinético é maior, menor ou igual ao de atrito estático? Explicar. Esquematizar um experimento, o mais simples possível, para medir os coeficientes de atrito estático e cinético. Anote a frase sobre a orientação da força de atrito (cinético ou estático): Atrito de rolamento Você observa que o carro está movendo para a direita. Qual é o sentido da força de atrito cinético descrito no texto? O que você entendeu sobre o atrito de rolamento? Na Fig. 6.14, qual é o sentido do atrito de rolamento? Leia a NOTA e explique o modelo utilizado para o atrito. E o que se entende por modelo e lei. O resumo sobre a força de atrito está contido na Fig Responda a questão Pare E Pense 6.3 Nas resoluções de Exemplos e Problemas utilize a Tabela 6.1, pag. 163, quando necessário. Estudar os Exemplos 6.6 e 6.7. Problema: (a) No Exemplo 6.6, qual é o máximo valor da força de atrito estático? Este valor está consistente com a força de atrito cinético calculado? (b) No Exemplo 6.7, acrescente a terceira pergunta: Para que valor de ângulo de inclinação o fichário escorregará a velocidade constante? Antes de iniciar os cálculos, responda a você mesmo, se este ângulo deve ser maior, menor ou igual a 39 o. Sobre as causas do atrito estão explicadas em A Origem do Atrito na página 167.

6 6.5 Força de arraste Cite três meios que exercem uma força resistiva sobre o corpo. Explique se o corpo deve estar em movimento neste meio. O autor utiliza D ( drag em inglês) para denotar a força de arraste. Qual é sentido desta força? Ela é constante como as forças de atrito? Este modelo vale para corpos grandes: Outro modelo em que o módulo da força de arrasto é proporcional à rapidez do corpo (não ao quadrado), vale para corpos com rapidez menor movendo-se num líquido e para corpos muito pequenos, como partículas de poeira movimentando-se no ar. Este modelo não é estudado neste livro-texto. Ler e compreender as explicações do movimento de uma bola lançada verticalmente para cima apresentada na Fig Entender as interpretações físicas das Eqs e Qual é o significado da velocidade terminal. Quais são as conclusões obtidas da Eq. 6.19? No texto que se segue a Eq. 6.19, o paraquedista caindo atinge velocidade terminal com seu paraquedas aberto? Explique a sua resposta. Se a sua resposta for de que o paraquedas está fechado, então ao abri-lo, que parâmetros mudam para diminuir aquela velocidade terminal.? Problema: Uma bola de tênis de mesa e outra de golfe têm aproximadamente o mesmo tamanho, mas é mais difícil arremessar uma bola de tênis de mesa do que uma de golfe. Explicar. Responda a questão Pare E Pense 6.4. Estudar e refazer os Exemplos 6.9 a 6.11.