Movimento dos corpos

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CCE1006 - BASES FÍSICAS PARA ENGENHARIA
Aula 4: Mecânica 2 – Causa dos Movimentos: Forças
Aula 04: Mecânica 2 – Causa dos Movimentos: Forças
Mecânica 2 – Causa dos Movimentos: Forças
Forças
A ação das forças sobre os corpos materiais modificam seu estado de movimento, alterando a sua velocidade. Existem diferentes formas de ação das forças: por contato, à distância, de superfície.
FORÇA  CAUSA DOS MOVIMENTOS
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Grandezas Vetoriais
Forças são grandezas vetoriais (têm intensidade, direção e sentido).
Intensidade: associada ao tamanho do vetor;
Direção: mesma da reta que apoia o vetor;
Sentido: definido pela seta do vetor.
Força Resultante = ΣFi, onde i = x, y, z
Decomposição em termos dos eixos cartesianos, verificando efeitos em cada um deles.
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Atuação da força (exemplo: freio)
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Leis de Newton – Lei da Inércia
Todo corpo tende a manter seu movimento (ou seja, sua velocidade), a menos que uma força atue sobre ele.
Sem a ação de forças, o corpo se mantém em repouso (v=0) ou em MRU (velocidade constante).
PRIMEIRA LEI DE NEWTON
LEI DA INÉRCIA
v = 0  eq. estático
v = cte  eq. dinâmico
Se ΣF = 0
equilíbrio
Se F ≠ 0
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Leis de Newton – Lei da Resultante das Forças
Quando forças atuam sobre um corpo, a força resultante é sempre proporcional à sua aceleração.
SEGUNDA LEI DE NEWTON
Lei da Resultante
das Forças
ΣF = FRESULTANTE= m . a
A proporção é dada pela massa, que pode ser vista como a resistência que um corpo oferece para mudar seu movimento.
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Leis de Newton – Lei da Resultante das Forças
Toda ação de uma força sobre um corpo provoca uma reação de mesma intensidade e direção, e de sentido oposto.
TERCEIRA LEI DE NEWTON
LEI DA AÇÃO E REAÇÃO
Se um corpo empurra outro, então o outro também faz uma força igual, no sentido contrário ao empurrão.
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Atrito
O Atrito é força de contato de superfície. Sempre contrária ao movimento, sempre dependente da normal (interação entre as superfícies).
Fat = µ . N,
Onde µ  coeficiente de atrito
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Força Gravitacional
A Força Gravitacional está relacionada com a distância que separa os corpos. Cada massa age sobre a outra, gerando forças iguais e opostas: Ação e Reação.
Próximo à superfície terrestre, com massas menores, podemos considerar que
FG = P = m . g
|FG|= G (M1) (M2)
 D2
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Força Elástica
A Força Elástica é uma força oscilatória.
Amortecedor
Bungee jump
Onde k  constante da mola (rigidez)
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Força de Tração
Observe o esquema da Força de Tração.
Tração nos caminhões carreta.
FRESULTANTE = m . a
Fresult.1= T = M1 . a
Fresult.2= F1 - T = M2 . a
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Fresult.1 = T - m1 g = m1 a
Fresult.2 = m2 g - T= m2 a
m2 g - m2 a = m1 a + m1 g
m1 a + m2 a = m2 g - m1 g
Máquina de Atwood
Observe o esquema da Máquina de Atwood (Máquina simples).
Guindaste
a = (m2 – m1) g
 (m1 + m2)
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Decomposições de Forças no Sistema Cartesiano
Observe o esquema da Decomposições de Forças no sistema cartesiano.
ΣFx = F1cosϴ1 + F2cosϴ2 – F3cosϴ3 – F4cosϴ4
ΣFy = -F1senϴ1 + F2senϴ2 + F 3 senϴ 3 - F4senϴ4
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Plano Inclinado
Os Planos Inclinados são superfícies planas e inclinadas que formam um ângulo menor que 90°
com uma superfície horizontal. Observe os gráficos a seguir:
Plano Inclinado com atrito
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Torque
O Torque (Momento de uma Força) é o efeito da força que provoca a Tendência ao Giro.
Torque (τ): medido como o produto entre a intensidade da força aplicada e a distância entre o ponto de interesse e a reta que define a direção da força.
Forças tendem a fazer o corpo girar
No equilíbrio: P1 + P2 = N
		P1 x1 = P2 x2
τ = F x
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Atividade – Ação e Reação e o Efeito de Carrocerias
Vocês devem amarrar pelo menos cinco objetos de pesos semelhantes que não sejam muito leves com fio (exemplo: barbante). 
Os objetos devem ficar amarrados uns nos outros e posicionados em uma superfície onde possam deslizar.
O conjunto de cinco objetos deve ser puxado por uma das pontas. 
A critério de vocês, “desengatar” de um a quatro dos objetos cortando o fio enquanto deslizam.
Verifiquem a diferença da dificuldade em imprimir o movimento. 
Com o auxílio do professor, discutam o efeito da força resultante e da tração nos diferentes trechos, e na diferença das resultantes por conjunto de blocos.
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AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO.
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