Leis de Newton Física Professora Cristiane
Afinal, quem é este Newton?? Sir Isaac Newton 1642-1727
Contribuições de Newton 1- Desenvolvimento em série da potência de um binômio, ensinado atualmente nas escolas com o nome de binômio de Newton. 2- Criação e desenvolvimento das bases do Cálculo Diferencial e do Cálculo Integral, uma poderosa ferramenta para o estudo dos fenômenos físicos, que ele próprio utilizou pela primeira vez. 3- Estudo de alguns fenômenos óticos, que culminaram com a elaboração de uma teoria sobre as cores dos corpos. 4- Concepção das leis do movimento, lançando, assim, as bases da Mecânica. 5- Desenvolvimento das primeiras idéias relativas à Gravitação Universal ( )
Desenvolvimento das Leis de Newton If I have seen further than others it was by standing upon the shoulders of Giants Se vi mais longe do que os outros foi por estar sobre os ombros de gigantes
Primeira Lei de Newton
Força... Força: O que provoca um movimento O que causa variação em um movimento.
Força... Aristóteles Um corpo só permanece em movimento se estiver atuando sobre ele uma força. Galileu Newton Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso, e um corpo em movimento, continua em movimento retilíneo uniforme (MRU)
Força... Primeira lei de Newton: Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso, e um corpo em movimento, continua em movimento retilíneo uniforme (MRU)
Força... Primeira lei de Newton: Na ausência de forças, um corpo em repouso continua em repouso, e um corpo em movimento, continua em movimento retilíneo uniforme (MRU)
Segunda Lei de Newton
Segunda Lei de Newton F = Força (vetor) m = massa (escalar) a = aceleração (vetor) Todos os dias observamos vários tipos de movimento. São carros acelerando, objetos caindo, pessoas andando, a todo o momento observamos estes movimentos que se alteram a cada instante. Estas alterações no movimento são determinadas pela força resultante e pela massa dos corpos. A aceleração é o que determina se o carro vai parar ou vai ganhar velocidade. A segunda lei de Newton relaciona as grandezas que podem alterar um movimento.
E quando existem várias forças atuando em um objeto? F r = F 1 + F 2 F r = - F 1 + F 2
Unidades de Força (F=m.a) Newton [N] (Sistema Internacional) 1 [kg]. 1 [m/s²] = 1 [kg.m/s²] = 1 [N] Quilograma-força [kgf] 1 [kg]. 9,8 [m/s²] = 9,8 [kg.m/s²] = 1 [kgf] 1 [kg]. 9,8 [m/s²] = 9,8 [N] = 1 [kgf]
Unidades de Força (F=m.a) Unidades de Força - Sistema Inglês onça-força (ozf) libra força (lbf) poundal (pdl) = 1 lb ft/s² Unidades de Força - Sistema Métrico = 0.2780 N = 4.4482 N = 0.1382 N milinewton (mn) = 0.001 newton (N) newton (N) = 1 kg m/s² = 1 kg m/s² (SI unit) quilonewton (kn) = 1000 newtons (N) dina (dyn) = 1 g cm/s² = 10.0 µn quilograma-força (kgf) = 10.0 10 6 N = 9.80665 N
Medida de força Chama-se dinamômetro todo aparelho graduado de forma a indicar a intensidade da força aplicada em um dos seus extremos. Internamente, a maioria dos dinamômetros são dotados de uma mola que se esticam à medida que se aplica a ele uma força, conforme as figuras.
Massa X Peso Na linguagem cotidiana é comum alguém dizer que está pesando 60 kg para designar a massa de seu corpo. Na física não podemos cometer tal equívoco, pois peso e massa são grandezas distintas. O peso como veremos abaixo é um tipo de força, e a massa é uma característica dos corpos. A força com a qual os astros atraem os corpos é denominada de peso ou força peso. Podemos considerar que o peso de um corpo é a atração que a Terra exerce sobre ele. Ao se abandonar um corpo nas proximidades do solo o mesmo cai sofrendo uma variação em sua velocidade, o corpo em questão fica sujeito a uma força atrativa, pois a Terra interage com o mesmo. A direção de atração dessa força é radial, ou seja, está apontada para o centro da terra. Como a velocidade do corpo sofre variações surge o que chamamos de aceleração da gravidade que representamos pelo vetor (g); vale salientar que (g) é orientado de modo igual ao peso e é também radial (para o centro do planeta).
Variação da força peso na Terra O peso de um corpo sofre pequenas variações ao longo da superfície do planeta, sendo a rigor dependente da posição que o mesmo ocupa no globo. Aumenta do equador aos pólos. Os principais motivos são: formato de geoide o qual o planeta apresenta-se, sendo ligeiramente achatado nos pólos e dilatado no equador, implicando menor distância R do objeto ao centro da Terra Diminui quando a altitude do lugar aumenta, visto que R (distância ao centro de massa terrestre) aumenta.
Variação da força peso nos outros planetas Devido às diferentes massas e raios dos planetas do sistema solar, o peso de um mesmo objeto de massa m quando próximo às suas superfícies será diferente para cada um deles. Seguese uma tabela contendo o valor aproximado da aceleração gravitacional na superfície de cada um destes corpos celestes: Corpo celeste Massa do corpo celeste em relação à Terra m/s² Sol 27,90 274,1 Mercúrio 0,3770 3,703 Vênus 0,9032 8,872 Terra 1 9,8226 Lua 0,1655 1,625 Marte 0,3895 3,728 Júpiter 2,640 25,93 Saturno 1,139 11,19 Urano 0,917 9,01 Netuno 1,148 11,28
Terceira Lei de Newton
Enunciado da Terceira Lei A Terceira lei de Newton, ou Princípio da Ação e Reação, diz que a força representa a interação física entre dois corpos distintos ou partes distintas de um corpo. Se um corpo A exerce uma força em um corpo B, o corpo B simultaneamente exerce uma força de mesma magnitude no corpo A - ambas as forças possuindo mesma direção, contudo sentidos contrários.
Exemplos da terceira Lei Como mostrado no esquema a baixo, as forças que os esquiadores fazem um no outro são iguais em magnitude, mas agem em sentidos opostos. Repare que, embora as forças sejam iguais, as acelerações e ambos não o são necessariamente: quanto menor a massa do esquiador maior será sua aceleração.
Exemplos da terceira Lei