aula 02_mec da partícula_Dinâmica_2 e 3 lei de Newton

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Mecânica da Partícula
Aula 2
Profª Taisa Viegas
Mecânica da partícula- Profª Taisa Viegas
O que aprendemos na última aula?
Mecânica da partícula- Profª Taisa Viegas
Vamos começar esse estudo fazendo algumas perguntas ...
1. Por que, quando um ônibus freia ou acelera, somos “empurrados” para
frente ou para trás?
Antes de responder, precisaremos conhecer alguns conceitos fundamentais da 
Física ...
2. Por que precisamos utilizar o cinto de segurança quando estamos no carro?
3. Como é possível retirar um papel debaixo de uma garrafa sem tirá-la do
lugar?
4. Por que não é possível uma pessoa se erguer puxando o seu próprio
cabelo?
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1ª Lei de Newton: LEI DA INÉRCIA
“Todo corpo continua em
seu estado de repouso ou de
movimento uniforme em uma
linha reta, a menos que ele seja
forçado a mudar aquele estado
por forças imprimidas sobre
ele”.
(Isaac Newton - Principia)
Im
a
g
e
m
: N
A
S
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D
o
m
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 P
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b
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Inércia
A INÉRCIA consiste na tendência natural que os corpos
possuem em manter sua velocidade constante (Manter o seu
estado de equilíbrio – Repouso ou M.R.U.).
A grandeza física que mede a quantidade de
inércia de um corpo se chama MASSA.
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Referenciais Inerciais
A primeira lei de Newton não faz distinção entre um corpo estar em repouso
ou em movimento uniforme (velocidade constante). O fato de o corpo estar em um ou
em outro estado depende do referencial (sistema de coordenadas) em que o corpo é
observado.
.constV

Em relação a mim, o
pacote está em repouso, pois suas
coordenadas permanecem
constantes em relação ao
referencial. Assim, segundo a 1ª
lei de Newton, ele tende a
permanecer em repouso, a não ser
que alguma força atue e modifique
seu estado.
Ei! Aquele pacote que está em
cima da mesa está em movimento, pois
suas coordenadas estão mudando em
relação a esse referencial adotado.
do Ensino FundamentalMecânica da partícula- Profª Taisa Viegas
Como você explicaria o fenômeno a seguir?
Im
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se
Referenciais com
aceleração são chamados de não
inerciais. AS LEIS DE NEWTON
SÓ VALEM EM REFERENCIAIS
INERCIAIS, ou seja, referenciais
com velocidade constante.
.constV

Há algo estranho! Se o
corpo estava em repouso em relação
ao meu referencial, ele só poderia
mudar de estado se uma força agisse
sobre ele. Ele mudou de estado e eu
não sei que força atuou pois não vi
nenhum agente. Assim, nesse
referencial, a 1ª lei de Newton não é
observada.
O fato se explica baseado na
1ª lei de Newton: o corpo já estava em
movimento, a tendência é manter o
seu estado já que a força foi aplicada
no trem e não no pacote. Assim, seu
estado deve permanecer.
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Referencial Inercial
1. O referencial só é considerado INERCIAL se estiver em EQUILÍBRIO,
ou seja, não possuir aceleração, quer dizer, ou está em repouso ou
em movimento retilíneo uniforme (MRU).
As Leis de Newton somente são válidas
para referenciais inerciais!
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2ª Lei de Newton:
“Princípio Fundamental da Dinâmica”
“A mudança do estado de movimento de um corpo é proporcional à força
motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela
força foi imprimida”
amFR

.
Imagem: Ryan Child / U.S. Navy / Domínio Público
m=1kg
F= 1N
a= 1 m/s²
A força de 1N aplicada em um corpo de 1kg provoca aceleração de 1m/s²
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A força que a mão 
exerce acelera a caixa
A força que a mão 
exerce acelera a caixa
Duas vezes a força 
produz uma aceleração 
duas vezes maior
A mesma força sobre 
uma massa duas vezes 
maior causa metade da 
aceleração
Duas vezes a força 
sobre uma massa duas 
vezes maior produz a 
mesma aceleração 
original
Sobre uma massa três 
vezes maior, causa um 
terço da aceleração 
original
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Exemplo:
Calcule a aceleração das caixas de 2kg nos seguintes casos:
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3ª Lei de Newton:
LEI DA AÇÃO E REAÇÃO
“A toda ação há sempre oposta uma reação igual, ou, as ações
mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e
dirigidas a partes opostas”.
1. O par ação/reação nunca se
equilibra, pois as forças atuam
em corpos diferentes.
Observações: 2. O par aparece
instantaneamente, então
qualquer uma das forças pode
ser ação ou reação.
BAAB FF


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O par ação e reação possui:
• Mesma intensidade (valor, módulo)
• Mesma direção
• Sentidos opostos
• Atuam em corpos diferentes
• Ocorrem simultaneamente
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Agora conseguimos responder as pergunta iniciais?
1. Por que, quando um ônibus freia ou acelera, somos “empurrados” para
frente ou para trás?
2. Por que precisamos utilizar o cinto de segurança quando estamos no carro?
3. Como é possível retirar um papel debaixo de uma garrafa sem tirá-la do
lugar?
4. Por que não é possível uma pessoa se erguer puxando o seu próprio
cabelo?
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Exercícios
1. (Cefet-MG) Um veículo segue em uma estrada horizontal e retilínea e o seu
velocímetro registra um valor constante. Referindo-se a essa situação,
assinale (V) para as afirmativas verdadeiras ou (F) para as falsas.
( ) A aceleração do veículo é nula.
( ) A resultante das forças que atuam sobre o veículo é nula.
( ) A força resultante que atua sobre o veículo tem o mesmo sentido do vetor
velocidade.
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2. (Enem) Durante uma faxina, a mãe pediu que o filho a ajudasse, deslocando
um móvel para mudá-lo de lugar. Para escapar da tarefa, o filho disse ter
aprendido na escola que não poderia puxar o móvel, pois a Terceira Lei de
Newton define que se puxar o móvel, o móvel o puxará igualmente de volta, e
assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em movimento.
Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do
garoto?
a) A força de ação é aquela exercida pelo garoto.
b) A força resultante sobre o móvel é sempre nula.
c) As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam.
d) A força de ação é um pouco maior que a força de reação.
e) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo.
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Esquema para a resolução de exercícios
1- Fazer o desenho do corpo livre;
2- Determinar o sentido do movimento;
3- Aplicar a 2° Lei de Newton para a vertical (Eixo Y) e horizontal (Eixo
X);
4- Encontrar a variável que o exercício pede.
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Exercício 1
Dois blocos, A e B, de massas iguais a 8 kg e 2 kg, respectivamente, estão
representados na figura abaixo. Os blocos são unidos por um fio inextensível e
puxados por uma força F de módulo igual a 20 N. Determine:
a) Aceleração do sistema
b) Tração no fio
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Exercício 1
Dois blocos, A e B, de massas iguais a 8 kg e
2 kg, respectivamente, estão representados
na figura abaixo. Os blocos são unidos por
um fio inextensível e puxados por uma força
F de módulo igual a 20 N. Determine:
a) Aceleração do sistema
b) Tração no fio