NOME: N O : TURMA: 2M311. PROFESSOR: Glênon Dutra

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1 Apostila de Revisão n 2 DISCIPLINA: Física NOME: N O : TURMA: 2M311 PROFESSOR: Glênon Dutra DATA: Mecânica - 2. FORÇAS E LEIS DE NEWTON É importante que o candidato saiba, em uma situação específica, identificar as forças que atuam sobre objetos e determinar a força e a aceleração delas resultantes, bem como ser capaz de descrever o movimento desses objetos Vetor força. O vetor força sempre tem a mesma direção e sentido a aceleração Equilíbrio de uma partícula e conceito de inércia Relação entre força, massa e aceleração. A 1ª Lei de Newton nos diz o que acontece quando a resultante das forças em um corpo é igual a zero e a 2ª Lei de Newton nos diz o que acontece quando essa resultante é diferente de zero: F Ou o corpo está parado ou está em Movimento Retilíneo Uniforme. resul tan te = 0 F resul tan te 0 A velocidade do corpo está sofrendo algum tipo de variação, ou seja: ou a velocidade está aumentando, ou está diminuindo, ou está mudando de direção. Assim sendo: Força total = massa aceleração Podemos dizer que a força modifica o movimento de um corpo aumentando, diminuindo ou desviando a velocidade desse corpo. O corpo oferece dificuldade à mudança de movimento, quanto mais massa ele tem, mais difícil é acelerá-lo (mudar seu movimento). Se ele já estiver em movimento, mais difícil será pará-lo. A essa dificuldade de se alterar o movimento de um corpo chamamos de inércia. A massa de um corpo é a medida de sua inércia Forças de ação e reação. Sempre que um objeto exerce uma força sobre um outro objeto, este exerce uma força igual e oposta sobre o primeiro. Observações: O corpo que exerce a ação, recebe a reação; Ação e reação não se anulam porque são aplicadas em corpos diferentes. 1

2 2.5. Peso de um corpo, força normal, forças de atrito estático e cinético e tensão em cordas. Peso: Força da gravidade sobre um objeto. A força peso sempre é vertical e aponta para o centro da Terra. Peso = massa aceleração da gravidade P = m g g = 10m / s 2 Normal: Força que uma superfície faz sobre um objeto e que é contrária à força que o objeto faz sobre ela no sentido de pressioná-la Atrito: Força que uma superfície faz sobre um objeto e que é contrária à força que tenta arrastar o objeto sobre ela. Atrito Estático: tipo de atrito que aparece enquanto não há arrastamento. Atrito estático = força que empurra o bloco Se aumentarmos o valor da força que empurra a caixa, o atrito estático também aumentará. A caixa permanecerá parada. Se continuarmos a aumentar o valor da força que empurra a caixa, chegaremos a um ponto em que o atrito estático não aumentará mais (atrito estático máximo). Se fizermos uma força maior que o atrito estático máximo, a caixa começará a ser arrastada. O atrito estático máximo é dado por: Fem = µ e N F = Atrito estático máximo em µ = Coeficient e de atrito estático e N = Normal 2

3 Atrito cinético: Tipo de atrito que atua durante o arrastamento: Tensão em cordas: A tensão (ou tração) de um fio ou corda é a força que o fio (ou a corda) exerce sobre um corpo. Essa força sempre tem a direção do fio e atua no sentido de puxar o corpo Movimento circular: força centrípeta, aceleração centrípeta, velocidade tangencial, velocidade angular e período estudo semiquantitativo, na Primeira Etapa, e quantitativo, na Segunda Etapa. Movimento Circular Uniforme: O movimento circular uniforme (MCU) é o movimento cuja trajetória é um círculo e a velocidade é constante. Elementos de um MCU: Atrito cinético < Atrito estático máximo F = µ N c F = Atrito cinético c µ = coeficiente de atrito cinético c N = Normal c Tempo Período (T): É o tempo gasto para o móvel efetuar uma volta. T = Voltas Freqüência (f): É o número de voltas dadas no tempo. Voltas f = Tempo Observações: - As unidades de medida de período são as unidades de medida de tempo. No SI, a unidade é o segundo (s). - As unidades de medida de freqüência mais conhecidas são o RPM (rotações por minuto) e o Hz (Hertz), sendo o Hz a unidade do SI. 1 RPM = 1 volta por minuto 1 Hz = 1 volta por segundo 1 - A freqüência é o inverso do período: f = T 3

4 Velocidade: No movimento circular, quando falamos de velocidade, podemos estar nos referindo à variação da distância no tempo ou à variação do ângulo no tempo. - Velocidade escalar (ou velocidade tangencial): É a variação da distância no tempo: d v = T Lembrando que, em uma volta, a distância percorrida é igual ao perímetro do círculo e o tempo gasto é igual ao período, teremos então: v = 2. π. R T - Velocidade ângular: É igual ao ângulo percorrido num intervalo de tempo: É representada pela letra grega ω(ômega). ângulo ω = tempo Lembrando que, em uma volta, o ângulo percorrido vale 360 ou 2πrad (rad = radianos). Teremos: ω = 2π T ou 360º ω = T Aceleração centrípeta: É a variação da direção da velocidade no tempo. Como já vimos, é dada por: 2 v a c = R Força Centrípeta: É a força responsável por desviar a trajetória do corpo num movimento curvilíneo, ou seja, é a força responsável pela aceleração centrípeta. - A força centrípeta é igual à soma das forças que atuam na direção do raio da curva. - A força centrípeta é perpendicular à velocidade e aponta para o centro da curva (ou seja, tem a mesma direção e sentido da aceleração centrípeta). 2 m v - A força centrípeta também pode ser dada por: F c = R Onde: Fc é a força centrípeta, m é a massa do objeto que está se movendo na trajetória circular, v é a velocidade desse objeto e R, é o raio da curva. Exercícios:!" #!$ " %&'$!('$% ) *#)%!!&$# )&&#$ $ " "&('$ $! &$ + %!! #%&, )-! & -. %!! (*%!)% ()!&%$ / " *&! %$01( 23#% %& ), )&)#$45 623#%57 *% &! 8)#!7 6 %&57) &&, %9&#! 0'$ % 9 " & )&! # 7 : &%! &!6!$ )&)#$4( 8 :% '$!$1!"&!23#%) )!$1)!&! %&) 4

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