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Terceiro 2021 – Lista 11 de Física 1 – Aulas: 29 a 32. Edu Leite 1 Forças básicas peso normal tração Direção radial, para o centro da Terra Direção perpendicular à superfície, para fora dela. Direção do fio, sentido de puxar. 𝑃 = 𝑚.𝑔 |N| – depende do contexto |T| - depende do contexto 1-separar os blocos; 2- marcar TODAS as forças em cada bloco; 3- analisar a resultante em cada bloco; 4-resolver o sistema de equações; 5- calcular a ACELERAÇÃO A partir dela, praticamente todas as perguntas podem ser respondidas. Barco atravessando o rio de largura L em tempo mínimo na distância mínima 𝑽𝑩/𝑻𝟐 = 𝑽𝑩/𝑨𝟐 + 𝑽𝑨/𝑻𝟐 𝑽𝑩/𝑨𝟐 = 𝑽𝑩/𝑻𝟐 + 𝑽𝑨/𝑻𝟐 𝑡𝑟𝑎𝑣𝑒𝑠𝑠𝑖𝑎 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑜 (𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑣𝑒𝑠𝑠𝑖𝑎 (𝑠𝑒𝑚 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑜) 𝑇𝑚𝑖𝑛 = 𝐿 𝒗𝑩/𝑨 𝑥 = 𝒗𝑨/𝑻. 𝑇𝑚𝑖𝑛 ∆𝑠𝑚𝑖𝑛= 𝐿 𝑇𝑡𝑟𝑎𝑣 = 𝐿 𝒗𝑩/𝑻 Barco ao longo do rio Motor ligado Motor desligado Descendo Subindo Descendo 𝑽𝑩/𝑻 = 𝑽𝑩/𝑨 + 𝑽𝑨/𝑻 𝑽𝑩/𝑻 = 𝑽𝑩/𝑨 − 𝑽𝑨/𝑻 𝑽𝑩/𝑻 = 𝑽𝑨/𝑻 Teorema de Roberval Ԧ𝑣𝐴/𝐵 = Ԧ𝑣𝐴/𝐶 + Ԧ𝑣𝐶/𝐵 COMPOSIÇÃO DE MOVIMENTOS Problema do barco no rio Lançamento Oblíquo em plano vertical 1º passo: decomposição da velocidade inicial 𝑣0𝑥 = 𝑣𝑜. 𝑐𝑜𝑠𝜃(const.) e 𝑣0𝑦 = 𝑣𝑜. 𝑠𝑒𝑛𝜃 2º passo: movimento de subida vertical (a = - g) 0 = 𝑣𝑜 − 𝑔. 𝑡 → 𝑡𝑆 = 𝑣0 𝑔 0 = 𝑣02 − 2. 𝑔. 𝐻 → 𝐻𝑀 = 𝑣0.2 𝑠𝑒𝑛2𝜃 2.𝑔 3º passo: movimento horizontal 𝑣0𝑋 = 𝐴 𝑇𝑣𝑜𝑜 → 𝐴 = 𝑣02. 𝑠𝑒𝑛2𝜃 𝑔 Obs: Use g < 0 𝑇𝑣𝑜𝑜 = 2. 𝑡𝑆 Lançamento oblíquo em ângulos complementares Lançamento em ângulos diferentes, mesma altura NOTE: 𝐻𝐴 = 𝐻𝐵 → 𝑡𝐴 = 𝑡𝐵 (mesmo tempo de voo) NOTE: O alcance horizontal é o mesmo quando os ângulos de lançamento são complementares. A – água; B – barco; T - terra Velocidade relativa Ԧ𝑣𝐴𝐵 = Ԧ𝑣𝐴𝐶 − Ԧ𝑣𝐵𝐶 Unidimensional (linear) 𝑣𝐴𝐵 = 𝑣𝐴 + 𝑣𝐵𝑣𝐴 𝑣𝐴 𝑣𝐵 𝑣𝐵 𝑣𝐴𝐵 = 𝑣𝐴 − 𝑣𝐵 𝑣𝐴𝐵 2 = 𝑣𝐴2 + 𝑣𝐵2 DINÂMICA I LEIS DE NEWTON Tipos de forças Contato: 𝑇,𝑁, Ԧ𝐴, Ԧ𝐹𝑒𝑙, Ԧ𝐹𝑎𝑟, 𝐸 Campo: 𝑃 1ª Lei: Princípio da Inércia 3ª Lei: Princípio da Ação – Reação 2ª Lei: Princípio Fundamental Ԧ𝐹𝑅 = 0 → Ԧ𝑣 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 REPOUSO M.R.U. Ԧ𝐹𝑅 ≠ 0 → Ԧ𝑣 ≠ 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 Ԧ𝐹𝑅 = 𝑚. Ԧ𝑎 Sempre pares de forças Sempre forças de mesma natureza Sempre forças em corpos diferentes Sempre forças de mesma direção e sentidos opostos NUNCA se equilibram ou se neutralizam 𝐹𝑅 = 𝑘𝑔.𝑚 𝑠2 = N 2CINEMÁTICA VETORIAL ∆𝒓∆𝒔 ∆𝑠 ≥ |∆Ԧ𝑟| Ԧ𝑣𝑚 = ΔԦ𝑟 ∆𝑡 Ԧ𝛾𝑚 = Δ Ԧ𝑣 ∆𝑡 COMPONENTES DA ACELERAÇÃO VETORIAL 𝜸 𝒂𝒕 𝒂𝒄𝒑 𝒗 𝜸 𝜸 = Ԧ𝑎𝑡 + Ԧ𝑎𝑐𝑝 𝜸𝟐 = 𝒂𝒕𝟐 + 𝒂𝑪𝑷𝟐 𝒂𝒕 = 𝚫𝒗 𝚫𝒕𝒂𝒄𝒑 = 𝒗𝟐 𝑹 ANÁLISE DOS MOVIMENTOS MOVIMENTOS at aCP MRU MRUA MRUR MCU MCUA MCUR LEGENDA R Retilíneo C Circular A Acelerado R Retardado Obs.: nos movimentos Acelerados v e at tem mesmo sentido; nos movimentos Retardados, tem sentidos contrários. Problemas de Blocos: algoritmo A B Ԧ𝐹 𝒂𝒕/𝒗 𝒂𝒄𝒑 ⊥ 𝒗 Ԧ𝑣𝐴𝐵 = Ԧ𝑣𝐴 − Ԧ𝑣𝐵 Bidimensional (90°) 𝐴𝑚𝑎𝑥 = 𝑣02 𝑔 (𝜃 = 45°) Velocidade média Aceleração média Deslocamento vetorial 𝒂𝒕- alteração do valor de Ԧ𝑣 (“acelerar” ou “frear”) 𝒂𝒄𝒑- alteração da direção de Ԧ𝑣 (“fazer curvas”) Palavras-chave: CONTATO: “encostar” CAMPO: “aproximar” C – solo (referencial único) 𝑣𝐴 > 𝑣𝐵 𝑵 𝑻 Prof. Venê ™ 𝑷 Forças básicas peso normal tração Direção radial, para o centro da Terra Direção perpendicular à superfície, para fora dela. Direção do fio, sentido de puxar. 𝑃 = 𝑚.𝑔 |N| – depende do contexto |T| - depende do contexto 1-separar os blocos; 2- marcar TODAS as forças em cada bloco; 3- analisar a resultante em cada bloco; 4-resolver o sistema de equações; 5- calcular a ACELERAÇÃO A partir dela, praticamente todas as perguntas podem ser respondidas. Barco atravessando o rio de largura L em tempo mínimo na distância mínima 𝑽𝑩/𝑻𝟐 = 𝑽𝑩/𝑨𝟐 + 𝑽𝑨/𝑻𝟐 𝑽𝑩/𝑨𝟐 = 𝑽𝑩/𝑻𝟐 + 𝑽𝑨/𝑻𝟐 𝑡𝑟𝑎𝑣𝑒𝑠𝑠𝑖𝑎 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑜 (𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑣𝑒𝑠𝑠𝑖𝑎 (𝑠𝑒𝑚 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑜) 𝑇𝑚𝑖𝑛 = 𝐿 𝒗𝑩/𝑨 𝑥 = 𝒗𝑨/𝑻. 𝑇𝑚𝑖𝑛 ∆𝑠𝑚𝑖𝑛= 𝐿 𝑇𝑡𝑟𝑎𝑣 = 𝐿 𝒗𝑩/𝑻 Barco ao longo do rio Motor ligado Motor desligado Descendo Subindo Descendo 𝑽𝑩/𝑻 = 𝑽𝑩/𝑨 + 𝑽𝑨/𝑻 𝑽𝑩/𝑻 = 𝑽𝑩/𝑨 − 𝑽𝑨/𝑻 𝑽𝑩/𝑻 = 𝑽𝑨/𝑻 Teorema de Roberval Ԧ𝑣𝐴/𝐵 = Ԧ𝑣𝐴/𝐶 + Ԧ𝑣𝐶/𝐵 COMPOSIÇÃO DE MOVIMENTOS Problema do barco no rio Lançamento Oblíquo em plano vertical 1º passo: decomposição da velocidade inicial 𝑣0𝑥 = 𝑣𝑜. 𝑐𝑜𝑠𝜃(const.) e 𝑣0𝑦 = 𝑣𝑜. 𝑠𝑒𝑛𝜃 2º passo: movimento de subida vertical (a = - g) 0 = 𝑣𝑜 − 𝑔. 𝑡 → 𝑡𝑆 = 𝑣0 𝑔 0 = 𝑣02 − 2. 𝑔. 𝐻 → 𝐻𝑀 = 𝑣0.2 𝑠𝑒𝑛2𝜃 2.𝑔 3º passo: movimento horizontal 𝑣0𝑋 = 𝐴 𝑇𝑣𝑜𝑜 → 𝐴 = 𝑣02. 𝑠𝑒𝑛2𝜃 𝑔 Obs: Use g < 0 𝑇𝑣𝑜𝑜 = 2. 𝑡𝑆 Lançamento oblíquo em ângulos complementares Lançamento em ângulos diferentes, mesma altura NOTE: 𝐻𝐴 = 𝐻𝐵 → 𝑡𝐴 = 𝑡𝐵 (mesmo tempo de voo) NOTE: O alcance horizontal é o mesmo quando os ângulos de lançamento são complementares. A – água; B – barco; T - terra Velocidade relativa Ԧ𝑣𝐴𝐵 = Ԧ𝑣𝐴𝐶 − Ԧ𝑣𝐵𝐶 Unidimensional (linear) 𝑣𝐴𝐵 = 𝑣𝐴 + 𝑣𝐵𝑣𝐴 𝑣𝐴 𝑣𝐵 𝑣𝐵 𝑣𝐴𝐵 = 𝑣𝐴 − 𝑣𝐵 𝑣𝐴𝐵 2 = 𝑣𝐴2 + 𝑣𝐵2 DINÂMICA I LEIS DE NEWTON Tipos de forças Contato: 𝑇,𝑁, Ԧ𝐴, Ԧ𝐹𝑒𝑙, Ԧ𝐹𝑎𝑟, 𝐸 Campo: 𝑃 1ª Lei: Princípio da Inércia 3ª Lei: Princípio da Ação – Reação 2ª Lei: Princípio Fundamental Ԧ𝐹𝑅 = 0 → Ԧ𝑣 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 REPOUSO M.R.U. Ԧ𝐹𝑅 ≠ 0 → Ԧ𝑣 ≠ 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 Ԧ𝐹𝑅 = 𝑚. Ԧ𝑎 Sempre pares de forças Sempre forças de mesma natureza Sempre forças em corpos diferentes Sempre forças de mesma direção e sentidos opostos NUNCA se equilibram ou se neutralizam 𝐹𝑅 = 𝑘𝑔.𝑚 𝑠2 = N 2CINEMÁTICA VETORIAL ∆𝒓∆𝒔 ∆𝑠 ≥ |∆Ԧ𝑟| Ԧ𝑣𝑚 = ΔԦ𝑟 ∆𝑡 Ԧ𝛾𝑚 = Δ Ԧ𝑣 ∆𝑡 COMPONENTES DA ACELERAÇÃO VETORIAL 𝜸 𝒂𝒕 𝒂𝒄𝒑 𝒗 𝜸 𝜸 = Ԧ𝑎𝑡 + Ԧ𝑎𝑐𝑝 𝜸𝟐 = 𝒂𝒕𝟐 + 𝒂𝑪𝑷𝟐 𝒂𝒕 = 𝚫𝒗 𝚫𝒕𝒂𝒄𝒑 = 𝒗𝟐 𝑹 ANÁLISE DOS MOVIMENTOS MOVIMENTOS at aCP MRU MRUA MRUR MCU MCUA MCUR LEGENDA R Retilíneo C Circular A Acelerado R Retardado Obs.: nos movimentos Acelerados v e at tem mesmo sentido; nos movimentos Retardados, tem sentidos contrários. Problemas de Blocos: algoritmo A B Ԧ𝐹 𝒂𝒕/𝒗 𝒂𝒄𝒑 ⊥ 𝒗 Ԧ𝑣𝐴𝐵 = Ԧ𝑣𝐴 − Ԧ𝑣𝐵 Bidimensional (90°) 𝐴𝑚𝑎𝑥 = 𝑣02 𝑔 (𝜃 = 45°) Velocidade média Aceleração média Deslocamento vetorial 𝒂𝒕- alteração do valor de Ԧ𝑣 (“acelerar” ou “frear”) 𝒂𝒄𝒑- alteração da direção de Ԧ𝑣 (“fazer curvas”) Palavras-chave: CONTATO: “encostar” CAMPO: “aproximar” C – solo (referencial único) 𝑣𝐴 > 𝑣𝐵 𝑵 𝑻 Prof. Venê ™ 𝑷 Forças básicas peso normal tração Direção radial, para o centro da Terra Direção perpendicular à superfície, para fora dela. Direção do fio, sentido de puxar. 𝑃 = 𝑚.𝑔 |N| – depende do contexto |T| - depende do contexto 1-separar os blocos; 2- marcar TODAS as forças em cada bloco; 3- analisar a resultante em cada bloco; 4-resolver o sistema de equações; 5- calcular a ACELERAÇÃO A partir dela, praticamente todas as perguntas podem ser respondidas. Barco atravessando o rio de largura L em tempo mínimo na distância mínima 𝑽𝑩/𝑻𝟐 = 𝑽𝑩/𝑨𝟐 + 𝑽𝑨/𝑻𝟐 𝑽𝑩/𝑨𝟐 = 𝑽𝑩/𝑻𝟐 + 𝑽𝑨/𝑻𝟐 𝑡𝑟𝑎𝑣𝑒𝑠𝑠𝑖𝑎 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑜 (𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑣𝑒𝑠𝑠𝑖𝑎 (𝑠𝑒𝑚 𝑎𝑟𝑟𝑎𝑠𝑡𝑜) 𝑇𝑚𝑖𝑛 = 𝐿 𝒗𝑩/𝑨 𝑥 = 𝒗𝑨/𝑻. 𝑇𝑚𝑖𝑛 ∆𝑠𝑚𝑖𝑛= 𝐿 𝑇𝑡𝑟𝑎𝑣 = 𝐿 𝒗𝑩/𝑻 Barco ao longo do rio Motor ligado Motor desligado Descendo Subindo Descendo 𝑽𝑩/𝑻 = 𝑽𝑩/𝑨 + 𝑽𝑨/𝑻 𝑽𝑩/𝑻 = 𝑽𝑩/𝑨 − 𝑽𝑨/𝑻 𝑽𝑩/𝑻 = 𝑽𝑨/𝑻 Teorema de Roberval Ԧ𝑣𝐴/𝐵 = Ԧ𝑣𝐴/𝐶 + Ԧ𝑣𝐶/𝐵 COMPOSIÇÃO DE MOVIMENTOS Problema do barco no rio Lançamento Oblíquo em plano vertical 1º passo: decomposição da velocidade inicial 𝑣0𝑥 = 𝑣𝑜. 𝑐𝑜𝑠𝜃(const.) e 𝑣0𝑦 = 𝑣𝑜. 𝑠𝑒𝑛𝜃 2º passo: movimento de subida vertical (a = - g) 0 = 𝑣𝑜 − 𝑔. 𝑡 → 𝑡𝑆 = 𝑣0 𝑔 0 = 𝑣02 − 2. 𝑔. 𝐻→ 𝐻𝑀 = 𝑣0.2 𝑠𝑒𝑛2𝜃 2.𝑔 3º passo: movimento horizontal 𝑣0𝑋 = 𝐴 𝑇𝑣𝑜𝑜 → 𝐴 = 𝑣02. 𝑠𝑒𝑛2𝜃 𝑔 Obs: Use g < 0 𝑇𝑣𝑜𝑜 = 2. 𝑡𝑆 Lançamento oblíquo em ângulos complementares Lançamento em ângulos diferentes, mesma altura NOTE: 𝐻𝐴 = 𝐻𝐵 → 𝑡𝐴 = 𝑡𝐵 (mesmo tempo de voo) NOTE: O alcance horizontal é o mesmo quando os ângulos de lançamento são complementares. A – água; B – barco; T - terra Velocidade relativa Ԧ𝑣𝐴𝐵 = Ԧ𝑣𝐴𝐶 − Ԧ𝑣𝐵𝐶 Unidimensional (linear) 𝑣𝐴𝐵 = 𝑣𝐴 + 𝑣𝐵𝑣𝐴 𝑣𝐴 𝑣𝐵 𝑣𝐵 𝑣𝐴𝐵 = 𝑣𝐴 − 𝑣𝐵 𝑣𝐴𝐵 2 = 𝑣𝐴2 + 𝑣𝐵2 DINÂMICA I LEIS DE NEWTON Tipos de forças Contato: 𝑇,𝑁, Ԧ𝐴, Ԧ𝐹𝑒𝑙, Ԧ𝐹𝑎𝑟, 𝐸 Campo: 𝑃 1ª Lei: Princípio da Inércia 3ª Lei: Princípio da Ação – Reação 2ª Lei: Princípio Fundamental Ԧ𝐹𝑅 = 0 → Ԧ𝑣 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 REPOUSO M.R.U. Ԧ𝐹𝑅 ≠ 0 → Ԧ𝑣 ≠ 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 Ԧ𝐹𝑅 = 𝑚. Ԧ𝑎 Sempre pares de forças Sempre forças de mesma natureza Sempre forças em corpos diferentes Sempre forças de mesma direção e sentidos opostos NUNCA se equilibram ou se neutralizam 𝐹𝑅 = 𝑘𝑔.𝑚 𝑠2 = N 2CINEMÁTICA VETORIAL ∆𝒓∆𝒔 ∆𝑠 ≥ |∆Ԧ𝑟| Ԧ𝑣𝑚 = ΔԦ𝑟 ∆𝑡 Ԧ𝛾𝑚 = Δ Ԧ𝑣 ∆𝑡 COMPONENTES DA ACELERAÇÃO VETORIAL 𝜸 𝒂𝒕 𝒂𝒄𝒑 𝒗 𝜸 𝜸 = Ԧ𝑎𝑡 + Ԧ𝑎𝑐𝑝 𝜸𝟐 = 𝒂𝒕𝟐 + 𝒂𝑪𝑷𝟐 𝒂𝒕 = 𝚫𝒗 𝚫𝒕𝒂𝒄𝒑 = 𝒗𝟐 𝑹 ANÁLISE DOS MOVIMENTOS MOVIMENTOS at aCP MRU MRUA MRUR MCU MCUA MCUR LEGENDA R Retilíneo C Circular A Acelerado R Retardado Obs.: nos movimentos Acelerados v e at tem mesmo sentido; nos movimentos Retardados, tem sentidos contrários. Problemas de Blocos: algoritmo A B Ԧ𝐹 𝒂𝒕/𝒗 𝒂𝒄𝒑 ⊥ 𝒗 Ԧ𝑣𝐴𝐵 = Ԧ𝑣𝐴 − Ԧ𝑣𝐵 Bidimensional (90°) 𝐴𝑚𝑎𝑥 = 𝑣02 𝑔 (𝜃 = 45°) Velocidade média Aceleração média Deslocamento vetorial 𝒂𝒕- alteração do valor de Ԧ𝑣 (“acelerar” ou “frear”) 𝒂𝒄𝒑- alteração da direção de Ԧ𝑣 (“fazer curvas”) Palavras-chave: CONTATO: “encostar” CAMPO: “aproximar” C – solo (referencial único) 𝑣𝐴 > 𝑣𝐵 𝑵 𝑻 Prof. Venê ™ 𝑷 TRABALHO MECÂNICO ENERGIA MECÂNICA TEOREMASDINÂMICA II 𝑊Ԧ𝐹 = 𝐹. 𝑐𝑜𝑠𝜃. 𝑑 𝑊 Ԧ𝐹 = 𝑁.𝑚 = 𝐽 Sinal do trabalho e denominação 0 ≤ 𝜃 < 90° 𝑊 Ԧ𝐹 > 0 MOTOR 𝜃 = 90° 𝑊 Ԧ𝐹 = 0 NULO 90° < 𝜃 ≤ 180° 𝑊 Ԧ𝐹 < 0 RESISTENTE CASOS ESPECIAIS DE CÁLCULO DO TRABALHO FORÇA DE INTENSIDADE VARIÁVEL Calcular o trabalho por meio da área do gráfico força X deslocamento. FORÇA PESO 𝑊𝑃 = ±𝑚. 𝑔.𝐻 FORÇA ELÁSTICA 𝑊Ԧ𝐹𝑒𝑙 = ± 𝑘. 𝑥2 2 FORÇA RESULTANTE Calcular pela soma dos trabalhos de cada força aplicada no corpo. Energia cinética 𝐸𝑐𝑖𝑛 = 𝑚. 𝑣2 2 Energia potencial gravitacional 𝐸𝑃𝑔 = 𝑚.𝑔.𝐻 Energia potencial elástica 𝐸𝑃𝑒𝑙 = 𝑘. 𝑥2 2 Energia Mecânica 𝐸𝑀𝐸𝐶 = 𝐸𝑐𝑖𝑛 + 𝐸𝑃𝑜𝑡 TEC 𝑊𝑅 = ∆𝐸𝑐𝑖𝑛 Resultante TEP 𝑊 Ԧ𝐹𝐶 = ∆𝐸𝑝𝑜𝑡 Forças conservativas TEM 𝑊Ԧ𝐹𝑁𝐶 = ∆𝐸𝑀𝐸𝐶 Forças não conservativas POTÊNCIA 𝑃 Ԧ𝐹 = 𝑊 Ԧ𝐹 ∆𝑡 𝑃 Ԧ𝐹 = 𝐽 𝑠 = 𝑊 𝑃 Ԧ𝐹 = 𝐹. 𝑐𝑜𝑠𝜃. 𝑣 á𝑟𝑒𝑎 → 𝑊 Ԧ𝐹 (instantânea) (gráfico P x t) 𝑃𝑄𝐴 = 𝑑. 𝑧. 𝑔. 𝐻 (queda d'água) CASO ESPECIAL: Sistema Conservativo 𝑊Ԧ𝐹𝑁𝐶 = 0 → 𝐸𝑀𝐸𝐶 𝑖 = 𝐸𝑀𝐸𝐶 𝑓 Obs.: forças não conservativas podem estar presentes, mas não realizam trabalho. QUANTIDADE DE MOVIMENTO E IMPULSO 𝑄 = 𝑚. Ԧ𝑣 Ԧ𝐼 = Ԧ𝐹. ∆𝑡 𝑄 = 𝑘𝑔.𝑚/𝑠 𝐼 = 𝑁. 𝑠 Teorema do Impulso Ԧ𝐼 = ∆𝑄 CASO ESPECIAL: Sistema Isolado 𝑅𝑒𝑥𝑡 = 0 → Ԧ𝐼𝑒𝑥𝑡 = 0 → 𝑄𝑖 = 𝑄𝑓 COLISÕES UNIDIMENSIONAIS Tipos 𝑸 𝑬𝑴𝑬𝑪 𝒆 ELÁSTICA 𝑄𝑖 = 𝑄𝑓 𝐸𝑀𝑖 = 𝐸𝑀𝑓 1 PARC. ELÁST. 𝑄𝑖 = 𝑄𝑓 𝐸𝑀𝑖 > 𝐸𝑀𝑓 * INELÁSTICA# 𝑄𝑖 = 𝑄𝑓 𝐸𝑀𝑖 > 𝐸𝑀𝑓 0 Modelos clássicos: colisões e explosões 𝑒 = 𝑣𝐵´ − 𝑣𝐴´ 𝑣𝐴 − 𝑣𝐵 Coeficiente de restituição Pela definição: 0 ≤ 𝑒 ≤ 1 ∗ 𝟎 < 𝒆 < 𝟏# Corpos ficam “juntos” (VA = VB) após a colisão. CASO: colisões unidimensionais horizontais Ԧ𝐼 → á𝑟𝑒𝑎 𝑔𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝐹𝑥𝑡 FORÇAS: CASOS ESPECIAIS Força elástica (𝑭𝒆𝒍) Força de Atrito (𝒇𝒂𝒕) 𝐹𝑒𝑙 = 𝑘𝑥 𝑘 = 𝑁/𝑚 Polias ideais Resultante centrípeta (𝑭𝒄𝒑) 𝐹𝑐𝑝 = 𝑚. 𝑣2 𝑅 = 𝑚.𝜔2. 𝑅 - Marque as forças aplicadas no corpo; - Identifique quais forças radiais configuram a resultante centrípeta. - Escreva a equação da resultante centrípeta. 𝑷 𝑭 𝐹 = 𝑃 2𝑵 N – no. de polias móveis 𝑭𝒆𝒍 Mola comprimida: “empurra” Mola esticada: “puxa” Mola livre: não há força 𝑷 𝟐 𝑷 𝟒 No exemplo, para sustentar P, basta uma força P/4. Efeito de compensação: ao puxar a corda de L, o bloco sobe L/4. A conclusão é semelhante para outro número de polias móveis. 𝑓𝑎𝑡 F REPOUSO MOVIMENTO 𝜇𝐸 > 𝜇𝐶 𝑓𝑎𝑡𝑀 𝐸𝑆𝑇 = 𝜇𝐸. 𝑁 𝑓𝑎𝑡 𝐷𝐼𝑁 = 𝜇𝐷. 𝑁 𝑷 𝟒 𝑭 = 𝑷 𝟒 No repouso: fat = F (força aplicada ao corpo) Ԧ𝐹 fat sempre oposta ao escorregamento Plano Inclinado θ𝑷 𝑵 𝑃𝑋 = 𝑃. 𝑠𝑒𝑛𝜃 𝑃𝑌 = 𝑃. 𝑐𝑜𝑠𝜃 𝑥𝑦 1- Corpos na rampa “parecem mais leves” 2- Eixo x paralelo à rampa; 3- Decompor o Peso 4- Equacionar o problema. Após decompor, analise todas as forças presentes em cada eixo. DISPOSITIVOS e Forças Balanças em elevadores • Balanças de piso sempre medem a intensidade da normal. • A normal (N) é quem nos dá a sensação de peso. • A intensidade da normal pode se alterar em função da aceleração apresentada pelo elevador. • Como converter a leitura da balança para quilogramas (m*): 𝑁 = 𝒎∗.𝒈 𝑵 𝑷 Movimentos verticais do elevador aceleração normal resultante Sensação de 𝑎 = 0 𝑁 = 𝑃 𝐹𝑅 = 0 Peso “normal” 𝑎 ≠ 0 𝑵 > 𝑃 𝑵 − 𝑃 = 𝑚. 𝑎 “Mais pesado” 𝑎 ≠ 0 𝑁 < 𝑷 𝑃 − 𝑵 = 𝑚. 𝑎 “Mais leve” 𝑎 = 𝑔 𝑵 = 0 𝐹𝑅 = 𝑷 “Ausência de peso” 𝑷 𝑵 𝐹𝑐𝑝 = 𝑃 + 𝑁 Exemplo: 3 Condição – limite ou crítica: força de contato (N, T, Fel...) tende a zero! Encontra-se assim vMAX ou vMIN, conforme o caso. 𝑃𝑥𝑃𝑦 Força de resistência do ar (𝑭𝒂𝒓) 𝑷 𝐹𝑎𝑟 = 𝑏. 𝑣 𝐹𝑎𝑟 = 𝑏. 𝑣2 (*) (*) 𝑭𝒂𝒓 sempre oposta a Ԧ𝑣 𝒗 Velocidade limite: ocorre quando 𝑃 = 𝐹𝑎𝑟* A escolha da equação depende do contexto. 𝑏 = 𝑘𝑔/𝑠 𝑏 = 𝑘𝑔/𝑚 Obs.: se F ≠ 𝑃 2𝑵 , o sistema apresenta aceleração (para cima ou para baixo), dependend o do valor de F. No equilíbrio: 𝑭𝒆𝒍 = 𝟎 Prof. Venê ™ 𝑭𝒆𝒍 𝒇𝒂𝒕 𝑭𝒂𝒓 2 1. (Unifesp 2021) Um reboque com uma lancha, de massa total é engatado a um jipe, de massa sobre um terreno plano e horizontal, como representado na figura 1. Em seguida, o motorista aciona o motor do jipe, que passa a aplicar uma força constante sobre o conjunto jipe-reboque- lancha, acelerando-o sobre o terreno plano. a) Sabendo que a força aplicada pelo motor do jipe ao conjunto jipe-reboque-lancha tem intensidade e desprezando eventuais atritos em engrenagens e eixos, determine a intensidade da força de tração no ponto de engate do reboque ao jipe, considerando o momento em que o jipe inicia seu movimento. b) Preparando-se para levar a lancha à água, o motorista estaciona o conjunto jipe-reboque-lancha em posição de marcha à ré sobre uma rampa plana e inclinada de um ângulo em relação à horizontal, conforme figura 2. Desenhe na figura a seguir, os vetores que representam as forças que atuam sobre o conjunto jipe-reboque-lancha estacionado na rampa, nomeando cada uma dessas forças e considerando o conjunto como um corpo único. Em seguida, determine a intensidade da força de atrito que mantém o conjunto em repouso. Utilize ou 2. (Fuvest 2021) Considere as seguintes afirmações: I. Uma pessoa em um trampolim é lançada para o alto. No ponto mais alto de sua trajetória, sua aceleração será nula, o que dá a sensação de “gravidade zero”. II. A resultante das forças agindo sobre um carro andando em uma estrada em linha reta a uma velocidade constante tem módulo diferente de zero. III. As forças peso e normal atuando sobre um livro em repouso em cima de uma mesa horizontal formam um par ação-reação. De acordo com as Leis de Newton: a) Somente as afirmações I e II são corretas. b) Somente as afirmações I e III são corretas. c) Somente asafirmações II e III são corretas. d) Todas as afirmações são corretas. e) Nenhuma das afirmações é correta. 3. (Famerp 2021) Ao descer uma ladeira plana e inclinada em relação à horizontal, um ciclista mantém sua velocidade constante acionando os freios da bicicleta. Considerando que a massa do ciclista e da bicicleta, juntos, seja que a aceleração gravitacional no local seja que e que a intensidade da resultante das forças de resistência ao movimento que atuam sobre o conjunto ciclista mais bicicleta, na direção paralela ao plano da ladeira, é a) 280 N. b) nula. c) 640 N. d) 760 N. e) 1.750 N. 4. (Fmj 2021) Uma pessoa desceu uma ladeira, inclinada de um ângulo em relação à horizontal, em um carrinho de rolimã, com aceleração média de Considere que a aceleração gravitacional fosse que a massa do conjunto pessoa e carrinho fosse que e que Se, durante a descida, o conjunto foi impulsionado apenas pelo próprio peso, a intensidade média da resultante das forças de resistência que atuaram sobre o conjunto foi de a) 300 N. b) 210 N. c) 520 N. d) 390 N. e) 90 N. 500 kg, 2.000 kg, 5.000 N, θ 2g 10m s , sen 0,6θ= = cos 0,8.θ = 23,5° 70 kg, 210 m s , sen23,5 0,40° = cos23,5 0,92,° = 30° 21,5 m s . 210 m s , 60 kg, sen30 0,50° = cos30 0,87.° =
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