Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Leis de Newton: Aplicações Dr. Átila Pereira Ribeiro Lei de Hooke Seja uma mola vertical presa em uma das extremidades em um suporte. A mola possui comprimento inicial l0. Ao aplicarmos uma força a mola sofre uma deformação x. A deformação é chamada elástica se, ao cessar a aplicação força, a mola retorna à posição inicial. Lei de Hooke O cientista inglês, Robert Hooke, estudou as deformações e formulou a seguinte lei: ● Em regime de deformação elástica, a intensidade da força é proporcional a deformação. Fel constante elástica; k constante elástica; x deformação. A constante k é uma constante que depende da naturaz do material e no SI a unidade de medida para k é N/m. Fel=k x Lei de Hooke Em regime de deformação elástica o gráfico da intensidade da força aplicada em função da deformação é o indicado a seguir: Problema de aplicação 1 Uma força de 5000 N comprime uma mola de constante elástica k, de 10 cm. Determine k. Plano inclinado Considere um corpo apoiado sobre um plano inclinado, que forma um ângulo θ com a horizontal. N=P y cosθ = P y P senθ = Px P Px=P⋅senθ P y=P⋅cosθ Problema de aplicação 1 No sistema da figura abaixo, os corpos A e B, tem massas mA= 6 kg e mB =4 kg. O plano inclinado é perfeitamente liso. O fio é inextensível e passa sem atrito pela polia. Adote g = 10 m/s2. Problema de aplicação 2 Os corpos A e B de massas respectivamente iguais a 2 kg 3 4 kg sobem a rampa da figura em movimento uniforme, devido à ação da força F, paralela ao plano inclinado. Desprezando os atritos adote g = 10 m/s2. (a) qual a intensidade da força F? (b) Qual a intensidade da força que A exerce em B? Força de atrito Na prática, porém, se formos realizar uma experiência relativa à Segunda Lei de Newton, verificamos que ela não se verifica caso não sejam considerado as forças de resistência. Essas forcas de resistência nas superfícies em contato surgem por causa das rugosidades que se opõem ao deslocamento. Denomina- se atrito a resistência que os corpos em contato oferecem ao movimento. Força de atrito (a) Atrito de deslizamento ou de escorregamento ● Quando uma superfície desliza sobre a outra. (b) Atrito de rolamento ● Quando uma superfície gira sobre outra. Tipos de força de atrito (a) Força de atrito estática ● É aquela que atua enquanto não houver movimento. Enquanto o atrito for estático, à medida que aumentamos a força motriz (F), a força de atrito (fat) também aumenta, de modo a equilibrar a força motriz e impedir o movimento. Mas a força de atrito não cresce indefinidamente, existindo um valor máximo que é chamado de força de atrito destaque. Tipos de força de atrito (b) Força de atrito dinâmico É aquela que atua durante o movimento. Para começar o movimento, partido do estado de repouso, é preciso que a intensidade da força motriz seja superior à intensidade da força de atrito de destaque. Uma vez iniciado o movimento, a força de atrito estática deixa de existir, passando a atuar a força de atrito dinâmico, também contrária ao movimento, e de valor inferior ao da força de atrito destaque. F⃗at=μ N⃗ Problema de aplicação 3 Um bloco 8 kg é puxado por uma forca horizontal de 20 N, como mostra a figura. Sabendo que a força de atrito entre o bloco e a superfície é de 2 N, calcule a aceleração a que fica sujeito o bloco. F⃗ Problema de aplicação 4 Dois corpos A e B de massas 2 kg e 3 kg, respectivamente, estão apoiados num plano horizontal como ilustra a figura. Sendo F uma força horizontal, constante, de intensidade 20 N aplicada em A, o coeficiente de atrito entre os corpos e a superfície 0,2, determine: (a) a aceleração adquirida pelo conjunto; (b) a força que A exerce em B. A BF⃗
Compartilhar