Laboratório - Leis de newton

Prévia do material em texto

Colégio Mérito D’ Martonne
Teresina, 6 de junho de 2019
9º Ano – Manhã
Leis de Newton
Aluna: Ana Carolina Costa Fortes
Professor Arrais
SUMÁRIO
I-INTRODUÇÃO........................................................................................................3 e 4
II-OBJETIVOS..................................................................................................................5
III-MATERIAIS E MÉTODOS........................................................................................5
IV-RESULTADOS E DISCUSSÃO...........................................................................6 e 7
V-CONCLUSÕES.............................................................................................................8
VI-REFERÊNCIAS...........................................................................................................9
I-INTRODUÇÃO
Quando se fala em dinâmica de corpos, a imagem que vem à cabeça é a clássica e mitológica de Isaac Newton, lendo seu livro sob uma macieira. Repentinamente, uma maçã cai sobre a sua cabeça. Segundo consta, este foi o primeiro passo para o entendimento da gravidade, que atraia a maçã.
Com o entendimento da gravidade, vieram o entendimento de Força, e as três Leis de Newton.
Na cinemática, estuda-se o movimento sem compreender sua causa. Na dinâmica, estudamos a relação entre a força e movimento.
Força: É uma interação entre dois corpos.
O conceito de força é algo intuitivo, mas para compreendê-lo, pode-se basear em efeitos causados por ela, como:
Aceleração: faz com que o corpo altere a sua velocidade, quando uma força é aplicada.
Deformação: faz com que o corpo mude seu formato, quando sofre a ação de uma força.
Força Resultante: É a força que produz o mesmo efeito que todas as outras aplicadas a um corpo.
1ª Lei de Newton
Dinâmica é a parte da Física que estuda a origem (causa) dos movimentos. É o embasamento científico e matemático das construções de prédios, pontes, ruas e do funcionamento de carros, aviões, trens, etc.
Inércia é a tendência de o corpo manter sua velocidade vetorial constante (seu movimento).
Princípio da Inércia (1ª Lei de Newton)
“Todo corpo que esteja em repouso ou em movimento retilíneo uniforme (movendo-se em trajetória retilínea com velocidade vetorial constante), tende a continuar nestes estados se a força resultante,, que age sobre ele for nula”.
Em outras palavras, se a soma das forças atuantes sobre um corpo for nula, , o corpo se manterá, por inércia, em:
· Equilíbrio Estático Repouso (parado)
· Equilíbrio Dinâmico  MRU
2ª Lei de Newton
Força
· É uma grandeza vetorial, logo possui direção, sentido e intensidade;
· Unidade no SI, Newton N;
· Surge devido a interação entre dois corpos;
· Pode causar: deformação, equilíbrio e alteração da velocidade (aceleração).
 Princípio Fundamental da Dinâmica (2ª Lei de Newton)
Caso a soma das forças atuantes sobre o corpo de massa m não seja nula, , o corpo sofrerá uma aceleração que vai alterar sua velocidade. De acordo com a 2ª lei de Newton, a força resultante é igual o produto da massa pela aceleração:
No sistema internacional SI:
· A massa m é medida em kg.
· A aceleração é medida em m/s².
Quando corpos de massas diferentes se encontram em repouso ou MRU, ambos, por inércia tendem a continuar nesse estado. Quando aplicamos uma força resultante de mesma intensidade em ambos os corpos, alteramos o movimento, mas não da mesma forma, por que?
Corpos que possuem maior massa, apresentam menor aceleração, ou seja, a massa do corpo confere uma resistência à variação da velocidade, sendo, por isso, a medida indireta da inércia de um corpo.
A aceleração de um corpo submetido a uma força resultante é inversamente proporcional à sua massa e diretamente proporcional à intensidade da força.
Importante, como a massa do corpo é uma grandeza positiva, então e apresentam a mesma direção e mesmo sentido.
3ª Lei de Newton 
Ação e Reação (3ª Lei de Newton)
“Quando um corpo exerce uma força sobre outro, simultaneamente este outro reage sobre o primeiro aplicando-lhe uma força de mesma intensidade, mesma direção, mas sentido contrário.”
Importante: par Ação-Reação sempre atuam em corpos distintos.
II-OBJETIVOS
-Resolver problemas envolvendo as Leis de Newton
-Avaliar situações onde se aplicam as Leis de Newton
-Citar exemplos de aplicação das Leis de Newton
III-MATERIAIS E MÉTODOS
III.I-MATERIAIS
Régua
III.II-PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Foram formadas duplas na turma para o experimento. Foi entregue régua para alguns grupos, e depois quando uma dupla terminava o experimento, era dada para outra dupla a régua.
Uma pessoa da dupla segurava a régua na “posição zero” e a outra pessoa ficava atenta para segurar a régua depois que a outra soltasse sem avisar. Isso foi feito 10 vezes com os dois integrantes da dupla. E foi sendo anotados os dados.
IV-RESULTADOS E DISCUSSÃO
IV.I-RESULTADOS
Ana Carolina
	
	01
	02
	03
	04
	05
	06
	07
	08
	09
	10
	S(cm)
	40
	29
	26
	22
	22
	16
	25
	32
	29
	25
	Δt (s)
	t2=8,1
	t2=5,7
	t2=5,3
	t2=4,4
	t2=4,4
	t2=3,2
	t2=5,1
	t2=6,5
	t2=5,7
	t2=5,1
Ayza
	
	01
	02
	03
	04
	05
	06
	07
	08
	09
	10
	S(cm)
	17
	25
	28
	18
	7
	25
	21
	20
	22
	15
	Δt (s)
	t2=3,4
	t2=5,1
	t2=5,7
	t2=3,6
	t2=1,4
	t2=5,1
	t2=4,2
	t2=4,08
	t2=4,4
	t2=3,06
IV.II- DISCUSSÕES
As três leis de Newton (Inércia, Princípio fundamental da dinâmica e Lei da ação e reação) talvez sejam as contribuições mais famosas de Isaac Newton, isto por possuírem enunciados simples, mas alguns detalhes podem passar despercebidos e gerar erros conceituais gravíssimos.
Aqui trataremos da questão da força peso e reação normal não formarem um par de ação e reação.
A força peso é fruto da atração gravitacional estabelecida entre o planeta e um corpo qualquer e sempre tem direção vertical e sentindo para baixo. Quando esse corpo está apoiado sobre uma superfície, faz-se necessário que a superfície exerça uma força contrária ao peso, a fim de suportar o corpo. 
A terceira lei de Newton diz que para toda ação de uma força existe uma reação de mesma magnitude, porém oposta. Como a força normal é contrária ao peso e, na maioria das vezes, de igual valor, sendo a superfície horizontal, somos levados a pensar que a força normal é a reação do peso. Mas esse pensamento está errado.
Algo que está subentendido na terceira lei de Newton é que a ação e a reação atuam em corpos diferentes, por exemplo: se você der um tapa em uma parede estará utilizando essa lei. A ação foi feita sobre a parede e a reação sobre sua mão, então logicamente você sentirá dor! Mas perceba que a ação foi na parede e que a reação foi na sua mão.
Das forças, temos na vertical e para baixo a força peso (m.g), fruto da atração gravitacional entre a Terra e o bloco, e na vertical para cima a força normal, fruto da resistência da superfície em suportar o bloco. Repare que tanto peso quanto normal atuam sobre o mesmo corpo e por isso não podem ser consideradas como um par de ação e reação.
Além da Lei da Ação e Reação, Newton tem mais duas leis: Inércia e Princípio Fundamental da Dinâmica.
Também conhecida como a lei da inércia, trata a respeito das condições de equilíbrio das partículas. Uma partícula pode ou não receber a ação de várias forças. Se a soma vetorial desses vetores-força for nula, dizemos que a partícula está em equilíbrio.
Massa: é a medida quantitativa da inércia de um determinado corpo. Então, quanto maior a massa de um corpo, maior vai ser a dificuldade para vencer a inércia desse corpo.
Na segunda lei, Newton analisou a relação que existe entre a força aplicada em um corpo e a mudança na velocidade que ele sofre. Após realizar várias experiências, Newton constatou que algo sempre ocorria.
A variação da velocidade sofrida por um corpo é diretamente proporcional à resultante das forças nele aplicadas.
Então, quando há variação de velocidade, em um determinado intervalo de tempo, encontramos a aceleração desse corpo.
Fr = m.a – força resultante é igual ao produto da massa pelaaceleração.
As unidades, no SI, são:
Força (Fr): N (newton);
Massa (m): kg;
Aceleração (a): m/s2
V-CONCLUSÕES
Os alunos tiveram o conhecimento das três Leis de Newton que são fundamentais para o estudo da física. A partir delas, foi possível criar relações que são utilizadas para resolver os problemas relacionados ao repouso e movimento.
A primeira lei de Newton é o princípio da inércia, que diz que um corpo está em repouso de duas maneiras: se o somatório das forças aplicado sobre ele é igual a zero. Caso seja aplicada alguma força sobre esse corpo, ele tende a sair do repouso.
A segunda lei de Newton é o princípio fundamental da mecânica, que diz que a força aplicada sobre um corpo pode ser calculada através da multiplicação da massa desse corpo e a aceleração exercida sobre ele.
A terceira lei de Newton é o princípio da ação e reação, onde temos que, para toda força exercida sobre um corpo, existe uma força de igual intensidade e direção, com sentido diferente, aplicada pelo corpo.
VI-REFERÊNCIAS
Silas da Silva Júnior, Joab. “A terceira lei de Newton e a relação entre forças peso e normal”;Mundo Educação. Disponível em: https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/a-terceira-lei-newton-relacao-entre-forcas-peso-normal.htm. Acesso em 04 de junho de 2019
SILVA, Domiciano Correa Marques da. "Exemplos de pares de força de ação e reação"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exemplos-pares-forca-acao-reacao.htm. Acesso em 04 de junho de 2019.
HELERBROCK, Rafael. "Leis de Newton"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/leis-newton.htm. Acesso em 04 de junho de 2019.
https://www.stoodi.com.br/resumos/fisica/leis-de-newton/
"Leis de Newton" em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2019. Consultado em 04/06/2019 às 23:18. Disponível na Internet em http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dinamica/leisdenewton.php
2