LEIS DE NEWTON DINÂMICA 3ª LEI TIPOS DE FORÇAS

Transcrição

1 DINÂMICA É a parte da Mecânica que estuda as causas e os movimentos. LEIS DE NEWTON 1ª Lei de Newton 2ª Lei de Newton 3ª Lei de Newton 1ª LEI LEI DA INÉRCIA Quando a resultante das forças que agem sobre um corpo for nula, um corpo em movimento retilíneo, permanece em movimento retilíneo e uniforme, e um corpo em repouso permanece em repouso. 2ª LEI PRINCÍPIO PIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA A aceleração adquirida por um corpo é diretamente proporcional à resultante das forças que agem sobre ele, e é inversamente proporcional à sua massa, a aceleração tem sempre a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante. F = m.a 3ª LEI REAÇÃO LEI DA AÇÃO A E A toda ação, corresponde uma reação, que possui o mesmo módulo, a mesma direção e sentido contrário. TIPOS DE FORÇAS Força Normal Força de tração Força de atrito F = μ.n

2 01. O balde da figura abaixo está cheio de cimento e é puxado para cima com uma força de 240N. Sendo a massa do balde cheio igual a 20kg e g=10m/s 2, a aceleração do mesmo em m/s 2 vale. 240 N 02. Dois corpos A e B, de massas respectivamente iguais a 2kg e 3kg, estão apoiados numa superfície horizontal perfeitamente lisa. A força horizontal de intensidade F = 10N constante é aplicada no bloco A. Determine: a)a aceleração adquirida pelo conjunto; b)a intensidade da força que A aplica em B. P 03. Dois corpos A e B de massas iguais a m A = 2kg e m B = 4kg estão apoiados numa superfície horizontal perfeitamente lisa. O fio que liga A e B é ideal, isto é, de massa desprezível e inextensível. A força horizontal F tem intensidade igual a 12N, constante. Determine: a)a aceleração do sistema; b)a intensidade da força de tração do fio. 03. Os corpos A e B da figura têm massas respectivamente iguais a m A = 6kg e m B = 2kg. O plano de apoio é perfeitamente liso e o fio é inextensível e de peso desprezível. Não há atrito entre o fio e a polia, considerada sem inércia. Adote g=10m/s 2. Determine a aceleração do conjunto e a tração do fio. 04. No arranjo experimental da figura, os corpos A e B têm, respectivamente, massas iguais a 6kg e 2kg. Os fios e as polias têm massas desprezíveis. Não há atrito entre o fio e a polia. Adote g=10m/s 2. Determine: a)a aceleração do conjunto b)as trações nos fios 05. No arranjo experimental da figura, os corpos A e B têm massas iguais a 10kg. O plano inclinado é perfeitamente liso. O fio é inextensível e passa sem atrito pela polia de massa desprezível. Determine: a) A aceleração do sistema de corpos; b) A tração no fio (sem 30º = 0,5). B A

3 06. Um bloco de massa m = 5 kg realiza um movimento retilíneo e uniforme numa mesa horizontal, sob ação de uma força horizontal F de intensidade 10N. Sendo g=10m/s 2, determine o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a mesa. 07. Dois corpos A e B de massas m A = 1kg e m B = 2kg estão ligados por uma corda de peso desprezível, que passa sem atrito pela polia C. Entre A e o apoio existe atrito de μ=0,5. Adote g=10m/s 2. Determine: a) A aceleração dos corpos b) A tração do fio TRABALHO Б = F. d. cos No SI a unidade de trabalho é N.m que é denominada joule ( J ). CASOS EM QUE O TRABALHO É NULO F = 0; pode haver deslocamento mas não há força resultante atuando sobre o corpo. Exemplo: MRU. x=0; pode haver força resultante aplicada mas não há deslocamento. cos =; = 90º; há força aplicada, porém esta é perpendicular à direção do deslocamento. POTÊNCIA P = б t ENERGIA É a capacidade de realizar trabalho. No SI a unidade é o watt ( W ). Unidade no SI joule ( J )

4 TIPOS Energia Cinética Energia Potencial Gravitacional Energia Potencial Elástica LEI DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA A energia mecânica de uma partícula, ou de um conjunto de partículas, quando sujeito à ação de somente forças conservativas é constante, ou seja, a energia mecânica é conservada. 1. Um bloco parte da posição A e atinge a posição B sob ação de um sistema de forças, conforme mostra a figura. Sendo F = 50N, cos = 0,80, P = 70N, N = 40N, Fat = 10N e d=5m, determine: a) O trabalho que cada força realiza no deslocamento AB. b) O trabalho da força resultante nesse deslocamento. 02. Uma partícula de massa m=0,1 kg é lançada obliquamente, descrevendo a trajetória indicada na figura. Sendo g=10m/s 2, h A =1,0m e h B = 0,30m, determine o trabalho realizado pelo peso da partícula nos deslocamentos de O para A e de A para B. 03. Uma força F, de intensidade 20N, é aplicada a uma caixa, deslocando-a 3,0m na direção e no sentido da força. O deslocamento ocorre em 4,0s. Determine a potência média desenvolvida. 04. Constrói-se uma usina hidrelétrica aproveitando uma queda d água de altura h=10m e de vazão Z=1, m 3 /s. São dados a densidade da água: 1, kg/m 3 e a aceleração da gravidade g=10m/s 2. Qual a potência dessa usina?

5 05. Um corpo de 10kg parte do repouso sob a ação de uma força constante paralela à trajetória e 5s depois atinge 15m/s. Determine sua energia cinética no instante 5s e o trabalho da força, suposta única, que atua no corpo no intervalo de 0s a 5s 06. Uma bala de 10g atinge normalmente um obstáculo com velocidade igual a 600m/s e penetra 20cm no mesmo, na direção do movimento. Determine a intensidade da força média de resistência oposta pela parede à penetração, suposta constante. 07. Determine a velocidade que um corpo adquire ao cair de uma altura h, conhecida, a partir do repouso. 08. Uma esfera de massa 2kg presa a um fio de comprimento 0,45m é abandonada na posição A. Determine no instante em que a esfera passa pela posição B. Despreze os atritos. a)sua velocidade escalar. b)a intensidade da força de tração no fio. A B