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LEIS DE NEWTON 1 Mecânica Newtoniana Dinâmica estuda relação entre o movimento e as suas causas Estática estuda os equilíbrios de Forças Newton estabeleceu a relação entre força e aceleração Tendo deduzido a lei da Gravitação Universal e as três leis do movimento Mecânica Newtoniana não se aplica a todas as situações Isaac Newton (1642-1727) 1ª Lei de Newton – Lei da Inércia Corpos parados tendem a ficar parados, corpos em movimento tendem a manter o seu movimento (velocidade) “Todo corpo continua no seu estado de repouso ou de movimento uniforme ao longo de uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar esse estado por forças imprimidas sobre ele” Massa e Força MASSA (kilograma) – Propriedade dos corpos que nos indica a grandeza da sua resistência à alteração do seu estado de movimento (massa inercial). FORÇA (Newton) – Grandeza física que traduz a magnitude de uma interação capaz de alterar o estado de movimento de um corpo 2ª Lei de Newton A alteração do movimento será tanto maior quanto maior for a FORÇA aplicada ao corpo A alteração do movimento será tanto menor quanto maior for a MASSA do corpo ~ FORÇA MASSA ACELERAÇÃO m F a 2ª Lei de Newton O somatório das FORÇAS aplicadas a um corpo é igual ao produto da sua MASSA pela sua ACELERAÇÃO 1ª Lei de Newton F amF 00 aF a Equilíbrio de Translação Equilíbrio Estático Equilíbrio Dinâmico 0 constante v 00 aF Forças Fundamentais Força Gravitacional Força Eletromagnética Força Nuclear Forte Força Nuclear Fraca Peso Algumas Forças Particulares m g gmFg gmF g É a força necessária para impedir um corpo de cair por ação da gravidade Escala marcada em peso ou em massa Algumas Forças Particulares Força Normal Quando um corpo pressiona uma superfície esta reage empurrando o corpo com uma força normal, FN Quando uma corda (ou cabo) presa a um corpo é puxada esticada, o corpo fica sujeito a uma força T com a direção da corda e o sentido para fora do corpo Tensão gmPgF Algumas Forças Particulares Força de Atrito Atrito Estático Atrito Cinético .max ae e NF F coeficiente de atrito .max ac c NF F A força de atrito é uma força provocada pela superfície de deslizamento, é paralela a essa superfície e opõe-se ao movimento 3ª Lei de Newton Quando dois corpos interagem, as forças aplicadas nos corpos provocadas por cada um, são sempre iguais em magnitude e opostas em sentido + - NF Diagrama de corpo Livre MOMENTO DA FORÇA Na física, existe uma grandeza que está associada à capacidade de uma força girar um objeto. Essa grandeza é chamada de momento da força ou, ainda, torque. Mas, o que vem a ser momento (ou torque) de uma força? De que grandezas ele depende? No dia-a-dia, temos inúmeros exemplos nos quais essa noção está envolvida: alavancas, ferramentas, máquinas, automóveis. Quando tentamos girar a porca com uma chave, utilizando uma força de mesmo valor, será mais fácil conseguirmos se a força estiver aplicada no ponto A do que se estiver aplicada no ponto B. A porca vai girar em torno de seu centro. Quanto maior for a distância desse ponto ao ponto onde a força é aplicada, maior vai ser a facilidade de girarmos a porca com a chave. Duas pessoas empurram a porta, uma tentando fechá-la e a outra tentando abri-la. A pessoa B tenta fazer com que a porta gire, em torno da dobradiça, da mesma maneira como fazem os ponteiros de um relógio (sentido horário), enquanto que a pessoa A procura fazer com que a porta gire no sentido contrário ao que fazem os ponteiro de um relógio (sentido anti-horário). Não vai ser, necessariamente, a pessoa que faz mais força que vai vencer a parada. As distâncias entre os pontos onde são aplicadas as forças e a dobradiça da porta também entram no jogo. Então, quando quisermos analisar a capacidade de uma força girar um corpo, devemos considerar, ao mesmo tempo, duas grandezas: o valor da força e a distância entre a força e o ponto em torno do qual o corpo gira. A grandeza que representa essa capacidade de uma força girar um corpo como já dissemos, é o momento da força ou torque. Se chamarmos de T o momento, podemos definir, inicialmente, o valor dessa grandeza como: T= F . d onde T representa o valor do momento da força, F representa o valor da força e d representa o valor da distância da força ao centro de rotação. Observe a Figura Para a força F temos: T = F · d · sen a Uma pessoa tenta deslocar uma pedra com auxílio de uma alavanca de 1 m. Para isso, ela apoia a alavanca sobre uma pedra menor, a 20 cm da pedra grande Se a pessoa exercer uma força de 40 N perpendicularmente sobre a alavanca, qual a força que vai agir sobre a pedra maior? A alavanca vai girar em torno do ponto O, que serve de apoio para ela. O momento da força aplicada pela pessoa deve ser igual ao que a outra extremidade da barra vai exercer sobre a pedra. Então teremos: -F · 0,2 +40 · 0,8 m =0 Observe a Figura: uma barra com peso de 16 N, apoiado em dois blocos A e B. Quais são os valores das forças que os apoios exercem sobre a barra?
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