SEGUNDA LEI DE NEWTON PARA FORÇA GRAVITACIONAL, PESO E NORMAL



Documentos relacionados
PRINCÍPIOS DA DINÂMICA LEIS DE NEWTON

Caro cursista, Todas as dúvidas deste curso podem ser esclarecidas através do nosso plantão de atendimento ao cursista.

1ª Aula do Cap. 6 Forças e Movimento II

- B - - Esse ponto fica à esquerda das cargas nos esquemas a) I e II b) I e III c) I e IV d) II e III e) III e IV. b. F. a. F

Objetivo Estudo do efeito de sistemas de forças não concorrentes.

As leis de Newton e suas aplicações

Física Geral I - F 128 Aula 8: Energia Potencial e Conservação de Energia. 2 o Semestre 2012

XForça. Um corpo, sobre o qual não age nenhuma força, tende a manter seu estado de movimento ou de repouso. Leis de Newton. Princípio da Inércia

Prof. Dirceu Pereira

I~~~~~~~~~~~~~~-~-~ krrrrrrrrrrrrrrrrrr. \fy --~--.. Ação de Flexão

Interbits SuperPro Web

Lista de Exercícios - Unidade 9 A segunda lei de Newton e a eterna queda da Lua

DA TERRA À LUA. Uma interação entre dois corpos significa uma ação recíproca entre os mesmos.

DINÂMICA. Força Resultante: É a força que produz o mesmo efeito que todas as outras aplicadas a um corpo.

Engenharia Electrotécnica e de Computadores Exercícios de Electromagnetismo Ficha 1

Termodinâmica 1 - FMT 159 Noturno, segundo semestre de 2009

ARITMÉTICA DE PONTO FLUTUANTE/ERROS EM OPERAÇÕES NUMÉRICAS

PARTE IV COORDENADAS POLARES

Os Fundamentos da Física

LEIS DE NEWTON 3ª LEI

UNIDADE III Energia: Conservação e transformação. Aula 10.2 Conteúdo:

GEOMETRIA ESPACIAL. a) Encher a leiteira até a metade, pois ela tem um volume 20 vezes maior que o volume do copo.

Unidade 13 Noções de Matemática Financeira. Taxas equivalentes Descontos simples e compostos Desconto racional ou real Desconto comercial ou bancário

Dinâmica Trabalho e Energia

Você acha que o rapaz da figura abaixo está fazendo força?

Exemplos de aplicação das leis de Newton e Conservação do Momento Linear

TEORIA DA GRAVITAÇÃO UNIVERSAL

Miguel C. Branchtein, Delegacia Regional do Trabalho no Rio Grande do Sul

3. Elementos de Sistemas Elétricos de Potência

Sumário. Prefácio... xi. Prólogo A Física tira você do sério? Lei da Ação e Reação... 13

Como erguer um piano sem fazer força

Fig Essas linhas partem do pólo norte para o pólo sul na parte externa do material, e do pólo sul para o pólo norte na região do material.

Campo Gravítico da Terra

Bacharelado Engenharia Civil

Estudaremos aqui como essa transformação pode ser entendida a partir do teorema do trabalho-energia.

Movimentos de satélites geoestacionários: características e aplicações destes satélites

digitar cuidados computador internet contas Assistir vídeos. Digitar trabalhos escolares. Brincar com jogos. Entre outras... ATIVIDADES - CAPÍTULO 1

LISTA de GRAVITAÇÃO PROFESSOR ANDRÉ

Cap. 4 - Princípios da Dinâmica

Capítulo 12. Gravitação. Recursos com copyright incluídos nesta apresentação:

Resistência dos Materiais IV Lista de Exercícios Capítulo 2 Critérios de Resistência

)25d$0$*1e7,&$62%5( &21'8725(6

MESTRADO EM MACROECONOMIA e FINANÇAS Disciplina de Computação. Aula 05. Prof. Dr. Marco Antonio Leonel Caetano

(Desconsidere a massa do fio). SISTEMAS DE BLOCOS E FIOS PROF. BIGA. a) 275. b) 285. c) 295. d) 305. e) 315.

Fenômenos de Transporte I. Aula 10. Prof. Dr. Gilberto Garcia Cortez

Unidade temática 1: Energia: Conservação, transformação e degradação

Lista de Exercícios - Unidade 8 Eu tenho a força!

75$%$/+2(327(1&,$/ (/(75267È7,&2

e) Primeira Lei de Kepler. c) Lei de Ampére;

ENERGIA CINÉTICA E TRABALHO

EXPERIÊNCIA 5 - RESPOSTA EM FREQUENCIA EM UM CIRCUITO RLC - RESSONÂNCIA

Sejam todos bem-vindos! Física II. Prof. Dr. Cesar Vanderlei Deimling

Grandezas vetoriais: Além do módulo, necessitam da direção e do sentido para serem compreendidas.

Faculdade de Administração e Negócios de Sergipe

Física. Física Módulo 1 Leis de Newton

grandeza do número de elétrons de condução que atravessam uma seção transversal do fio em segundos na forma, qual o valor de?

RESOLUÇÃO DA AVALIAÇÃO DE MATEMÁTICA 2 o ANO DO ENSINO MÉDIO DATA: 10/08/13 PROFESSOR: MALTEZ

IBM1018 Física Básica II FFCLRP USP Prof. Antônio Roque Aula 6. O trabalho feito pela força para deslocar o corpo de a para b é dado por: = =

É usual dizer que as forças relacionadas pela terceira lei de Newton formam um par ação-reação.

DISCIPLINA ELETRICIDADE E MAGNETISMO LEI DE AMPÈRE

LISTA UERJ 1ª FASE LEIS DE NEWTON

GAAL /1 - Simulado - 1 Vetores e Produto Escalar

CONCURSO DE ADMISSÃO AO CURSO DE GRADUAÇÃO FÍSICA

De Kepler a Newton. (através da algebra geométrica) 2008 DEEC IST Prof. Carlos R. Paiva

Equações Básicas na Forma Integral - I. Prof. M. Sc. Lúcio P. Patrocínio

Equações Diferenciais

IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO

Aplicação da Lei Gauss: Algumas distribuições simétricas de cargas

/(,'(%,276$9$57()/8;2 0$*1e7,&2

Imagine que você esteja sustentando um livro de 4N em repouso sobre a palma de sua mão. Complete as seguintes sentenças:

SOLUÇÃO PRATIQUE EM CASA

(a) a aceleração do sistema. (b) as tensões T 1 e T 2 nos fios ligados a m 1 e m 2. Dado: momento de inércia da polia I = MR / 2

Questão 1. Questão 2. Questão 3. alternativa C. alternativa E

Leis de Newton INTRODUÇÃO 1 TIPOS DE FORÇA

MECÂNICA. F cp. F t. Dinâmica Força resultante e suas componentes AULA 7 1- FORÇA RESULTANTE

FORÇA ENTRE CARGAS ELÉTRICAS E O CAMPO ELETROSTÁTICO

PROVA G1 FIS /08/2011 MECÅNICA NEWTONIANA

MECÂNICA. Dinâmica Atrito e plano inclinado AULA 6 1- INTRODUÇÃO

Tópico 02: Movimento Circular Uniforme; Aceleração Centrípeta

Prof. Dirceu Pereira

CONSERVAÇÃO DA ENERGIA

Um momento, por favor

Por que o quadrado de terminados em 5 e ta o fa cil? Ex.: 15²=225, 75²=5625,...

DINÂMICA ATRITO E PLANO INCLINADO

LISTA COMPLETA PROVA 03

O ESPAÇO NULO DE A: RESOLVENDO AX = 0 3.2

Matemática - UEL Compilada em 18 de Março de Prof. Ulysses Sodré Matemática Essencial:

física eletrodinâmica GERADORES

Vedação. Fig.1 Estrutura do comando linear modelo ST

A equação da posição em função do tempo t do MRUV - movimento retilíneo uniformemente variado é:

Escola Secundária com 3º Ciclo do E. B. de Pinhal Novo Física e Química A 10ºAno MEDIÇÃO EM QUÍMICA

Hoje estou elétrico!

AS LEIS DE NEWTON PROFESSOR ANDERSON VIEIRA

LISTA UERJ 2014 LEIS DE NEWTON

EM423A Resistência dos Materiais

F º Semestre de 2013 Coordenador. José Antonio Roversi IFGW-DEQ-Sala 216

ELETRÔNICA II. Engenharia Elétrica Campus Pelotas. Revisão Modelo CA dos transistores BJT e MOSFET

sendo as componentes dadas em unidades arbitrárias. Determine: a) o vetor vetores, b) o produto escalar e c) o produto vetorial.

Dinâmica do movimento de Rotação

Densidade de Fluxo Elétrico. Prof Daniel Silveira

Transcrição:

SEUNDA LEI DE NEWON PARA FORÇA RAVIACIONAL, PESO E NORMAL Um copo de ssa m em queda live na ea está submetido a u aceleação de módulo g. Se despezamos os efeitos do a, a única foça que age sobe o copo é a foça gavitacional F. Podemos elaciona essa foça à aceleação coespondente atavés da segunda lei de Newton, ( F = m. a ). Se colocamos o eixo vetical ao longo da tajetóia do copo, com o sentido positivo paa ci: F = m( g) F = m. g O módulo da foça gavitacional é igual a m.g. Na fo vetoial, a foça gavitacional to a fo: F = F ˆ j = m( g) ˆj = mg Esta mes foça gavitacional, com o mesmo módulo, atua sobe o copo mesmo quando não está em queda live, s se enconta, po exemplo, em epouso ou movendo-se sobe u mesa. Paa que a foça gavitacional desapaecesse, a ea teia que desapaece. O peso de um copo é igual ao módulo da foça gavitacional que age sobe o copo. A segunda lei de Newton seá escita como: ou

Paa que o peso de um copo seja medido coetamente é peciso que ele não possua aceleação vetical. Po exemplo: Se você se pesa no banheio de casa ou a bodo de um tem em movimento o esultado seá o mesmo. Caso, você epita a medição em um elevado aceleado, obteá u leitua difeente po causa da aceleação. Um peso medido desta fo é chado de peso apaente. IMPORANE: Peso e ssa não são a mes coisa. O peso de u bola de boliche de ssa igual a 6 Kg é 58,8 N na ea, s 9,6 N na Lua. Já a ssa da bola seá a mes tanto na ea quanto na Lua, pois a ssa é u popiedade intínseca). Enquanto a aceleação de queda live na Lua é apenas 1,6 m/s 2, na ea é de 9,8 m/s 2. Já vimos que quando um copo exece u foça sobe a supefície, a supefície (ainda que apaentemente ígida) se defo e empua o copo com u foça nol que é pependicula à supefície. n n n A figua ao lado 5-7a mosta um bloco de ssa m que pessiona u mesa paa baixo, defondo-a po causa da foça gavitacional a que o bloco está sujeito. A mesa empua-o paa ci com u foça nol n. As foças gavitacional e nol são as únicas que atuam sobe o bloco, e ambas são veticais. Assim, a segunda lei de Newton assume a fo: n F = n mg = O módulo da foça nol é potanto: n = mg + = m g + a ) (5-13) ( paa qualque aceleação vetical a da mesa e do bloco (eles podeiam esta, po exemplo em um elevado aceleado). Se a mesa e o bloco não estão aceleados em elação ao solo, a = 0 e a equação aci (5-13) se tona: n = mg

(a) igual: n mg = n = mg = 0 (b) io: A aceleação é paa ci com v cescente e, potanto, a foça esultante é paa ci. n mg = n = + mg (a) velocidade constante, a = 0, então = 75 N. é (b) io do que 75N. Se v é cescente, Δv é positiva e a aceleação é positiva. c ) ( F = = + mg = ( + 75) N Fig. 5-9c seá meno do que 75 N. Se v é decescente, significa que Δv é negativa. Ou seja, existe u foça na dieção contáia ao movimento, ou seja na dieção j. F = = + mg = ( 75 ) N

ERCEIRA LEI DE NEWON Quando dois copos inteagem, as foças que cada copo exece sobe o outo são sempe iguais em módulo e têm sentidos contáios. Outas fos de dize: A toda ação há sempe u eação oposta e de igual intensidade, ou, as ações mútuas de dois copos um sobe o outo são sempe iguais e diigidas a pates opostas... A figua ao lado mosta um livo L apoiado em u caixa C. O livo e a caixa inteagem: a caixa exece u foça hoizontal F LC sobe o livo e o livo exece u foça hoizontal F CL sobe a caixa. A elação escala: FLC = FCL (módulos iguais) Vetoialmente: F LC = F CL (módulos iguais e sentidos opostos). Podemos cha as foças ente dois copos que inteagem de pa de foças da teceia lei. SEMPRE QUE DOIS CORPOS INERAEM EM QUALQUER SIUAÇÃO, UM PAR DE FORÇAS DA ERCEIRA LEI ESÁ PRESENE. Vamos usa um exemplo com tês copos paa aumenta o entendimento. Igine u abóboa sobe u mesa que se enconta apoiada no chão (na ea). A abóboa inteage com a mesa enquanto a mesa inteage com a ea. Inicialmente vamos nos concenta nas foças que agem sobe a abóboa. F AM é a foça nol que a mesa exece sobe a abóboa e a foça F A é a foça gavitacional que a ea exece sobe a abóboa.

Elas fom um pa de foças da teceia lei? Não, pois são foças que atuam sobe um mesmo copo, a abóboa, e não sobe dois copos que inteagem. Paa enconta um pa da teceia lei pecisamos nos concenta na inteação ente a abóboa e outo copo. Assim, de acodo com a teceia lei: Na inteação abóboa mesa, a foça sobe a abóboa é F AM e a foça sobe a mesa é F MA. Essas foças fom um pa da teceia lei e potanto: (a) Os módulos FMA e FAM aumentam, já que FAM é a foça nol que a mesa faz na abóboa. Neste caso: n mg = n = mg +

(b) Essas duas foças continuam a se iguais em módulo, com sentidos opostos. (c) Os módulos de FA e FA penecem os mesmos, pois FA é a foça que a ea faz sobe a abóboa, ou seja, é a foça gavitacional, que não depende da aceleação no eixo. (d) Sim. Essas duas foças continuam a se iguais com sentidos opostos. APLICANDO AS LEIS DE NEWON Vamos faze u análise cuidadosa paa um caso paticula da figua abaixo. A figua ao lado (5-13) mosta um bloco D de ssa M = 3,3 kg. O bloco está live paa se move ao longo de u supefície hoizontal sem atito e está ligado, po u coda que passa po u polia sem atito, a um segundo bloco P, de ssa m = 2,1 kg. As ssas da coda e da polia podem se despezadas em compaação com a ssa dos blocos. Enquanto o bloco P desce, o bloco deslizante D acelea paa a dieita. Detemine (a) a aceleação do bloco D, (b) a aceleação do bloco P e (c) a tensão na coda. Foam dados dois copos, s também é peciso leva em conta a ea. Se não fosse a ea, os blocos não se moveiam. Cinco foças agem sobe os blocos: 1) A coda puxa o bloco D paa a dieita com u foça de módulo. 2) A coda puxa o bloco P paa ci com u foça cujo o módulo também é. Esta foça paa ci evita que o bloco caia livemente.

3) A ea puxa o bloco D paa baixo com u foça gavitacional F D cujo o módulo é Mg. 4) A ea puxa o bloco P paa baixo com u foça gavitacional cujo módulo é mg. 5) A mesa empua o bloco D paa ci com u foça nol n. Existe outa coisa digna de nota. Como estamos supondo que a coda é inextensível, se o bloco P desce 1 mm em um ceto intevalo de tempo, o bloco D se move 1 mm paa a dieita no mesmo intevalo. Isso significa que os blocos se movem em conjunto e suas aceleações têm o mesmo módulo a. Se eu aplica a segunda lei de Newton a esse poble, a que copo devo aplicá-la? Estamos lidando com o movimento de dois copos, o bloco deslizante e o bloco pendente. Emboa se tate de copos extensos (não pontuais), podemos tatálos como patículas poque todas as pates de cada bloco se movem exatamente da mes fo. Devemos aplica a segunda lei de Newton sepaadamente a cada bloco. E a polia? A polia não pode se tatada como u patícula poque difeentes pates da polia se movem de modo difeente. Quando discutimos as otações examinaemos o caso das polias. Po agoa, vamos supo que a polia tem ssa despezível compaada as ssas dos dois blocos. Sua única função é muda a oientação da coda. Como vou aplica a equação deslizante? F es F es = ao bloco = é u equação vetoial: onde Fes,x, Fes, e Fes,z são as componentes da foça esultante em elação aos tês eixos. Como o bloco não possui aceleação vetical Fes, = Ma se tona n FD = 0 n = F D Assim, na dieção, o módulo da foça nol é igual é igual ao módulo da foça gavitacional. Nenhu foça atua na dieção z, que é pependicula ao plano do papel.

Na dieção x existe apenas u componente de foça, que é e Fes,x = se tona: Como vou aplica a equação Fes = ao bloco P pendente? Lembe-se que a aceleação, neste caso, está na dieção do eixo. Então vamos usa as componentes em. Subtituindo FgP = m.g e a = -a (a é negativo pq o bloco P sofe u aceleação no sentido negativo do eixo ). O esultado é: Obseve que as equações 5-17 e 5-18 fom um siste de duas equações e duas incógnitas, e a. Subtaindo essas equações, eliminamos e teemos: Substituindo este esultado na 5-17, obtemos: e

Use g = 9,8 m/s 2. Bibliogafia: Randall, E. Knight - Física: u abodagem estatégica. Hallida, Resnick, Walke Fundamentos da Física.