1 Lei de Newton (Inércia) - 2

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<p>08/05/2019</p><p>1ª LEI DE NEWTON</p><p>(INÉRCIA)</p><p>Professor Francisco Augusto Neto</p><p>NERDOLOGIA 50 – A</p><p>FÍSICA DOS VIDEO GAMES</p><p>https://www.youtube.com/watch?v=fuZU0HLRbWA</p><p>Profº Francisco Augusto 2</p><p>08/05/2019</p><p>COMO ARISTÓTELES CLASSIFICOU O MOVIMENTO</p><p>3</p><p>350 a.C. – Aristóteles: Matéria composta por 4 elementos e suas combinações (água,</p><p>fogo, ar e terra).</p><p>Movimento natural: Para os corpos celestes, seria circular, em torno da terra. Para os</p><p>quatro elementos do mundo sublunar, o movimento natural seria retilíneo e vertical:</p><p>Água e terra tenderiam naturalmente para</p><p>baixo, em direção ao centro do mundo;</p><p>Ar e fogo tenderiam naturalmente para cima.</p><p>Imagem da esquerda pra direita, de cima para</p><p>baixo: Elemento da água, terra, ar e fogo</p><p>COMO ARISTÓTELES CLASSIFICOU O MOVIMENTO</p><p>Profº Francisco Augusto 4</p><p>Se o corpo fosse constituído de uma mistura dos quatro</p><p>elementos, o movimento natural seria o do elemento</p><p>predominante.</p><p>Exemplo: Abandono de uma pedra.</p><p>Elemento predominante: Terra.</p><p>Movimento natural: para baixo.</p><p>Movimento violento: são os provocados por “puxões” ou “empurrões” e só persistiria</p><p>enquanto durasse o empurrão.</p><p>Apesar de hoje esse pensamento ser considerado equivocado, o conceito aristotélico de</p><p>matéria, juntamente com toda a sua filosofia, foi aceito oficialmente durante mais de 2000</p><p>anos.</p><p>08/05/2019</p><p>SIR ISAAC NEWTON</p><p>5</p><p>Trouxe grande contribuição para a humanidade com seus estudos</p><p>Nascido em 1642 emWoolsthorpe, Lincolnshire, Inglaterra.</p><p>Além de Física e Matemática, ele estudou Filosofia, Astronomia, Astrologia, Alquimia, Teologia,</p><p>entre outras Ciências.</p><p>Dentre os muitos trabalhos que Isaac Newton elaborou, podemos citar:</p><p>1. O desenvolvimento da Lei da Gravitação Universal</p><p>2. O estudo sobre os Fenômenos Ópticos que possibilitaram a elaboração da</p><p>teoria sobre a cor dos corpos</p><p>3. A criação e o desenvolvimento dos Cálculos Diferencial e Integral</p><p>4. O Binômio de Newton</p><p>5. O estudo das Leis dos movimentos (As Leis de Newton ‐ as quais estudaremos</p><p>agora)</p><p>6</p><p>A natureza do movimento foi sendo aperfeiçoada graças aos</p><p>trabalhos de alguns cientistas como Nicolau Copérnico, Galileu</p><p>Galilei e Johannes Kepler.</p><p>O primeiro a oferecer respostas satisfatórias aos nossos</p><p>questionamentos iniciais foi Newton propondo uma série de leis</p><p>do movimento.</p><p>Todos os corpos do universo devem obedecer às mesmas leis do movimento.</p><p>Todas leis do movimento valem em qualquer lugar</p><p>SIR ISAAC NEWTON E O MOVIMENTO</p><p>08/05/2019</p><p>O QUE É UMA FORÇA?</p><p>7</p><p>No sentido mais</p><p>simples, é um</p><p>empurrão ou puxão.</p><p>Exemplos de forças de contato:</p><p>Competidores de cabo de guerra Chute numa bola Colisão frontal de carros</p><p>Exemplos de forças de ação a distância:</p><p>Força gravitacional Força magnéticaForça elétrica</p><p>Newton elaborou três</p><p>leis do movimento,</p><p>conhecidas como as três</p><p>leis de Newton.</p><p>Mundo de Beakman</p><p>S01E02 – Gravidade e</p><p>Inércia</p><p>A partir de 10:30</p><p>Profº Francisco Augusto 8</p><p>08/05/2019</p><p>1ª LEI DE NEWTON: LEI DA INÉRCIA</p><p>“Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento</p><p>uniforme em uma linha reta, a menos que ele seja forçado a mudar</p><p>aquele estado por forças imprimidas sobre ele”. (Isaac Newton ‐</p><p>Principia)</p><p>Em outras palavras, se um corpo está em repouso, permanecerá um</p><p>repouso. Se está em movimento, sua rapidez não muda.</p><p>A inércia é uma propriedade que os corpos possuem de resistir à</p><p>mudança de seu estado de movimento.</p><p>Profº Francisco Augusto 9</p><p>Principia Mathematica</p><p>Philosophiae Naturalis.</p><p>Profº Francisco Augusto 10</p><p>08/05/2019</p><p>INÉRCIA</p><p>11</p><p>A INÉRCIA consiste na tendência natural que os corpos possuem em manter sua rapidez</p><p>constante.</p><p>A grandeza física que mede a quantidade de inércia de um corpo se chamaMASSA.</p><p>Segundo Aristóteles, o movimento de</p><p>um corpo não é um estado natural. Para</p><p>que ele ocorra, é necessária a ação de</p><p>uma força.</p><p>Segundo Galileu, inércia consiste na</p><p>tendência natural que os corpos possuem</p><p>em manter velocidade constante.</p><p>Aristóteles (384 a.C. –</p><p>322 a.C.)</p><p>Galileu (1564 d.C. –</p><p>1642 d.C.)</p><p>Profº Francisco Augusto 12</p><p>08/05/2019</p><p>ALGUMAS SITUAÇÕES EM QUE A LEI DA INÉRCIA APARECE</p><p>13</p><p>Por que, quando estamos</p><p>em um barco viking e ele</p><p>anda bruscamente,</p><p>sentimos nosso corpo</p><p>sendo lançado para trás?</p><p>Por que o passageiro de um</p><p>automóvel sente‐se</p><p>empurrado contra a porta,</p><p>quando o carro entra numa</p><p>curva?</p><p>Profº Francisco Augusto 14</p><p>08/05/2019</p><p>VETORES</p><p>GRANDEZAS FÍSICAS</p><p>GRANDEZAS ESCALARES</p><p>Definida por um módulo (valor numérico) e</p><p>unidade de medida.</p><p>GRANDEZAS VETORIAIS</p><p>Definida por um módulo, unidade, direção e</p><p>sentido</p><p>Profº Francisco Augusto 16Massa Temperatura</p><p>Tempo</p><p>Força</p><p>Velocidade</p><p>08/05/2019</p><p>Profº Francisco Augusto 17</p><p>VETOR</p><p>É um segmento de reta geometricamente orientada, ou seja, possui módulo, sentido e</p><p>direção.</p><p>Profº Francisco Augusto 18</p><p>v = 4 unidades</p><p> Módulo: 4 unidades ‐ Comprimento do</p><p>segmento (através de uma escala pré‐</p><p>estabelecida). O módulo de um vetor é</p><p>indicado utilizando‐se duas barras</p><p>verticais. |A| (Lê‐se: módulo de A)</p><p> Direção: Horizontal ‐ Horizontal,</p><p>vertical ou inclinado</p><p> Sentido: Direita ‐ Orientação do</p><p>segmento</p><p>08/05/2019</p><p>Profº Francisco Augusto 19</p><p>PRODUTO DE UM NÚMERO POR UM VETOR</p><p>É um vetor que possui módulo a vezes o módulo de V e seu sentido será:</p><p>Mesmo de V se a > 0</p><p>Contrário ao de V se a < 0</p><p>Profº Francisco Augusto 20</p><p>08/05/2019</p><p>ADIÇÃO VETORIAL</p><p>REGRA DO POLÍGONO REGRA DO PARALELOGRAMO</p><p>Ligam‐se os vetores origem com</p><p>extremidade. O vetor soma (R) é o que tem</p><p>origem na origem do 1º e a extremidade na</p><p>extremidade do último.</p><p>Profº Francisco Augusto 21</p><p>Ligam‐se os vetores origem com</p><p>extremidade. O vetor soma (R) é o que tem</p><p>origem na origem do 1º e a extremidade na</p><p>extremidade do último.</p><p>A B</p><p>C</p><p>D</p><p>R</p><p>A</p><p>B</p><p>C D</p><p>A</p><p>B</p><p>B</p><p>R</p><p>A</p><p>R = A + BR = A + B + C + D</p><p>CASOS PARTICULARES</p><p>MESMA DIREÇÃO E SENTIDOS IGUAIS MESMA DIREÇÃO E SENTIDOS OPOSTOS</p><p>Profº Francisco Augusto 22</p><p>a</p><p>b a</p><p>b</p><p>R</p><p>R = a + b</p><p>R = a + b</p><p>a</p><p>b</p><p>a</p><p>b</p><p>R = a + b</p><p>R</p><p>R = a - b</p><p>08/05/2019</p><p>CASOS PARTICULARES</p><p>FORMANDO ÂNGULO DE 90° QUALQUER ÂNGULO ENTRE SI</p><p>Profº Francisco Augusto 23</p><p>a</p><p>b</p><p>a</p><p>b</p><p>R</p><p>R = a + b</p><p>R2 = a2 + b2</p><p>a</p><p>b</p><p>a</p><p>b</p><p>R</p><p>R = a + b</p><p>R2 = a2 + b2 + 2.a.b.cos</p><p></p><p>Profº Francisco Augusto 24</p><p>08/05/2019</p><p>Soma vetorial das forças atuantes sobre um corpo.</p><p>𝐹 𝐹 𝐹 𝐹 ⋯ 𝐹</p><p>𝐹 𝐹</p><p>𝐹 𝐹</p><p>A Força resultante pode ser pensada como uma força que “substitui”</p><p>todas as outras, realizando o mesmo trabalho.</p><p>1º Caso: Forças atuantes na MESMA DIREÇÃO E SENTIDO.</p><p>𝐹</p><p>𝐹 𝐹</p><p>A INTENSIDADE DA FORÇA</p><p>RESULTANTE é obtida pela</p><p>SOMA das intensidades das</p><p>forças atuantes.</p><p>𝐹 𝐹 𝐹 O SENTIDO DA FORÇA RESULTANTE é o mesmo das outras</p><p>forças atuantes.</p><p>FORÇA RESULTANTE</p><p>2º Caso: Forças atuantes na MESMA DIREÇÃO mas em SENTIDOS OPOSTOS.</p><p>𝐹 𝐹 𝐹</p><p>𝐹 𝐹 𝐹</p><p>A INTENSIDADE DA FORÇA</p><p>RESULTANTE é dada pela</p><p>DIFERENÇA das</p><p>intensidades das forças</p><p>atuantes.</p><p>O SENTIDO DA FORÇA RESULTANTE é o</p><p>mesmo do da MAIOR FORÇA atuante.</p><p>3º Caso: Forças PERPENDICULARES.</p><p>𝐹</p><p>𝐹</p><p>𝐹</p><p>𝐹</p><p>𝐹 𝐹 𝐹</p><p>A INTENSIDADE DA FORÇA</p><p>RESULTANTE é obtida pelo</p><p>TEOREMA DE PITÁGORAS.</p><p>Utilizando a regra do polígono (faz‐se coincidir o início de uma</p><p>força com o final da outra e ligam‐se às extremidades, fechando‐</p><p>se o polígono), obtemos o SENTIDO DA FORÇA RESULTANTE.</p>