Sumário. Da Terra à Lua. As forças e os seus efeitos. Uma força que atue num corpo 05/10/2015

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1 Sumário UNIDADE TEMÁTICA 1 Movimentos na Terra e no Espaço As forças e os seus efeitos. - Aceleração média e aceleração instantânea. - Movimento acelerado e movimento retardado. - Relação entre gráficos de velocidade e gráficos de aceleração para movimentos retilíneos. - Lei fundamental da dinâmica 2ª Lei de Newton. As forças e os seus efeitos Uma força que atue num corpo em que a velocidade seja nula, a força se for suficiente irá mover o corpo. Dv > 0 1

2 As forças e os seus efeitos Uma força que atue num corpo com a mesma direção e sentido da velocidade, irá provocar um aumento do módulo da velocidade. Dv > 0 As forças e os seus efeitos Uma força que atue num corpo com a mesma direção e sentido oposto à velocidade, irá diminuir o módulo da velocidade. Dv < 0 2

3 As forças e os seus efeitos Uma força que atue num corpo numa direção perpendicular à da velocidade, irá alterar a direção do movimento mas não irá alterar o módulo da velocidade. Movimento da Lua à volta da Terra. As forças e os seus efeitos Uma força que atue num corpo numa direção diferente da velocidade mas não lhe sendo perpendicular, irá alterar a direção e o módulo da velocidade e o movimento será curvilíneo. - A componente da força na direção da velocidade faz variar o módulo da velocidade. - A componente perpendicular faz variar a direção da velocidade. 3

4 A aceleração em trajetórias retilíneas Se a ação de uma força alterar a velocidade do corpo À variação da velocidade de um corpo, num dado intervalo de tempo, chama-se aceleração média. a m Dv Como Δt é sempre positivo, a m é sempre um vetor com a direção e sentido de Dv. A unidade SI da aceleração é o metro por segundo quadrado (ms -2 ). Mov. acelerado e mov. retardado Num movimento retilíneo: Se a a e v tiverem o mesmo sentido, o movimento é acelerado. m 4

5 Mov. acelerado e mov. retardado Num movimento retilíneo: Se a a e v tiverem sentido contrário, o movimento é retardado. m Aceleração média num mov. curvilíneo Nos movimentos curvilíneos, os vectores v e Dv não têm a mesma direcção, mas a a tem a mesma direcção de Dv. m a m Dv V 1 P 2 V 2 V 1 v a m P 1 V 2 Nos movimentos curvilíneos à sempre aceleração, a velocidade varia constantemente em direção, chama-se aceleração normal ou centrípeta. 5

6 Aceleração instantânea A aceleração instantânea, ou simplesmente aceleração, tem um significado idêntico ao de aceleração média, apenas é calculada num intervalo de tempo muito pequeno. A grandeza assim obtida é a aceleração, a. Dv a lim am lim 0 0 Num movimento retilíneo, se a aceleração for constante, a projeção escalar da aceleração ou valor da aceleração é dado por: a Dv Gráficos da Velocidade e da Aceleração Que relação existe entre os gráficos da velocidade e os gráficos da aceleração? No estudo dos gráficos v/t e a/t vamos considerar 4 situações distintas: Situação 1: se a velocidade se mantém constante, o gráfico aceleração-tempo é nulo. Nota: - O movimento nesta situação diz-se uniforme. 6

7 Gráficos da Velocidade e da Aceleração Situação 2: quando o gráfico da velocidade é retilíneo e crescente, o gráfico da aceleração é constante e positivo. Situação 3: quando o gráfico da velocidade é retilíneo e decrescente, o gráfico da aceleração é constante e negativo. Gráficos da Velocidade e da Aceleração Situação 4: quando o gráfico velocidade é não uniforme, o gráfico da aceleração será crescente ou decrescente, de acordo com o modo como varia a velocidade. Nota: - Um movimento é acelerado se a velocidade e a aceleração têm o mesmo sinal. - Um movimento é retardado se a velocidade e a aceleração têm sinais diferentes. Fazer desafio pág. 61 e a atividade APSA 1.3 do livro 7

8 2ª Lei de Newton A aceleração adquirida por um corpo (considerado partícula material) é diretamente proporcional à intensidade da resultante das forças que atuam sobre o corpo (partícula material), tem a mesma direção e sentido da força resultante e é inversamente proporcional à sua massa. Expressão matemática: F r n i1 F i ma Quando um corpo é sujeito a uma força Quando uma força atua num corpo, a aceleração que lhe é imprimida é tanto maior quanto menor for a sua massa. 8

9 Quando um corpo é sujeito a uma força Sob a ação da força F o carrinho adquire a aceleração a. 23/09/2015 Quando um corpo é sujeito a uma força Sob a ação de duas forças iguais o carrinho adquire uma aceleração 2a. 9

10 Quando um corpo é sujeito a uma força Sob a ação de duas forças F 1 e F 2 de sentidos opostos o carrinho adquire uma aceleração e a 2. a cujo módulo é a diferença dos módulos de a 1 Relação entre gráficos de velocidade e gráficos de aceleração para movimentos retilíneos Resumindo: 10

11 TPC 1. Fazer alguns problemas da página 104 e seguintes do livro adotado. 11