Força e Movimento (4)

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Força e Movimento
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2a Lei de Newton
Integração
Integração
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2a Lei de Newton
Derivação
Derivação
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2a Lei de Newton
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Equações
Horárias
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Equilíbrio de corpos em movimento
Vimos que:
	Quando um objeto não está em movimento, encontra-se em equilíbrio. As forças nele exercidas, somadas, resultam em zero.
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Equilíbrio de corpos em movimento
Porém, o estado de repouso é somente uma das formas de equilíbrio. Um objeto que se mova com rapidez constante, em uma trajetória reta, também se encontra em equilíbrio. 
O equilíbrio é um estado de ausência de variação
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Equilíbrio de corpos em movimento
Assim, podemos falar em duas formas de equilíbrio:
Equilíbrio estático (objetos em repouso)
Equilíbrio dinâmico (objetos em movimento retilíneo uniforme)
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Leis de Newton
Até agora apenas descrevemos os Movimentos usando a : cinemática
	É impossível, no entanto, entender qual a causa dos movimentos através da cinemática
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Leis de Newton
Forças causam modificações no movimento e o seu conhecimento permite prever o movimento subsequente de um objeto.
Esse estudo das causas do movimento é a Dinâmica.
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LEIS DE NEWTOM
O trabalho de Galileu e outros cientistas criou palco para Isaac Newton, que nasceu pouco mais da morte de Galileu, em 1642.
Quando Newton tinha 23 anos, já havia elaborado suas três leis do movimento, que completaram a derrocada da física aristotélica
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LEIS DE NEWTOM
Newton foi um dos maiores gênios de todos os tempos, com certeza o maior físico que já existiu.
• Baseou-se principalmente nos trabalhos de Kepler (para a Gravitação) e Galileo (movimentos dos corpos). 
Newton definiu as principais grandezas físicas tais como as conhecemos hoje: Espaço, Tempo, Velocidade, Aceleração, Força, Massa...
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LEIS DE NEWTOM
Newton também “fundou” a Óptica, onde discutiu os fenômenos 
ópticos (reflexão, refração...) e a natureza da luz, que ele considerava composta de partículas. Desenvolveu também um novo tipo de telescópio, o refletor. Antes dele, só havia o refrator.
Para resolver problemas de movimento, Newton criou o Cálculo 
Diferencial e Integral.
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LEIS DE NEWTOM
Pode-se dizer que Galileo e Kepler descreveram como os corpos se movem, Newton então descreveu porque eles se movem.
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LEIS DE NEWTOM
	As três leis de Newton apareceram pela primeira vez em um dos mais famosos livros já escritos PHILOSOPHIAE NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA
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LEIS DE NEWTOM
A primeira lei é uma re-laboração do conceito de inércia, devido à Galileu
A segunda relaciona a aceleração a suas causas - forças
A terceira é a lei da ação e reação
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Lei da Inércia
“Todo corpo persiste em seu estado de repouso, ou de movimento retilíneo uniforme, a menos que seja compelido a modificar esse estado pela ação de forças impressas sobre ele”.
Palavra-chave: permanece
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Lei da Inércia
Exemplos:
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Segunda Lei de Newton
I
Issac Newton foi o primeiro a perceber a conexão 
entre força e massa na produção da aceleração
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Segunda lei de Newton
1. A força da mão acelera a caixa;
2. Duas vezes a força produz uma aceleração duas vezes maior;
3. Duas vezes a força sobre uma massa duas vezes maior, produz a mesma aceleração original.
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Algumas Forças especiais
Força de atrito e a Força normal
Na interação física entre duas superfícies, podem surgir dois tipos de força: a força de atrito e a força normal.
A força normal é sempre direcionada perpendicularmente à duas superfícies em contato;
 A força de atrito é direcionada sempre paralelamente às duas superfícies em contato.
A força normal surge sempre que há pressão entre as superfícies em contato;
A força de atrito surge sempre que há solicitação de movimento relativo entre as superfícies em contato.
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Algumas Forças especiais
Força Peso
Devido á interação do objeto com a Terra
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Tração
Forças são exercidas nos corpos por meio de fios. Geralmente consideram-se as cordas e os fios como ideais.
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Sistema Vizinhança
Objeto em queda na superfície da Terra
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Sistema Vizinhança
Objeto
Objeto em queda na superfície da Terra
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Sistema Vizinhança
Objeto Terra 
Objeto em queda na superfície da Terra
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Objeto em queda na superfície da Terra
Sistema Vizinhança
Objeto Terra 
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Sistema Vizinhança
Objeto Terra
Interação 		Força
Objeto em queda na superfície da Terra
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Sistema Vizinhança
Objeto Terra 
Interação 		Força
Objeto-Terra
Objeto em queda na superfície da Terra
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Sistema Vizinhança
Objeto Terra, Ar 
Interação 		Força
Objeto-Terra Gravitacional
Objeto em queda na superfície da Terra
P
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Sistema Vizinhança
Pessoa 
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Sistema Vizinhança
Pessoa Solo
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Sistema Vizinhança
Pessoa Solo, Terra
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Sistema Vizinhança
Pessoa Solo, Terra
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N
Interação 		Força
Pessoa-Solo Normal
Sistema Vizinhança
Pessoa Solo, Terra
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N
P
Interação 		Força
Pessoa-Solo Normal
Pessoa-Terra Gravitacional (Peso)
Sistema Vizinhança
Pessoa Solo, Terra, Ar
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Conclusão:
No estudo mecânico de um sistema clássico deve-se proceder as seguintes etapas de investigação:
Identificar o sistema físico de interesse;
Determinar a vizinhança relevante;
Identificar as interações físicas relevantes;
Identificar as forças resultantes de cada interação física.
Identificar as forças internas e externas ao sistema.
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Sistema: escada
Vizinhança: Terra, parede, solo
Exemplo:
N’
Fat
F’at
P
N
Interação:
Escada- Terra
Escada-Parede
Escada-solo
Forças
Força Peso
Normal (N) e Força de atrito 
Normal e F e Força de atrito 
F’at
Fat
(N’)
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Desafio: Quais as forças que atuam nesse sistema?
Sistema Vizinhança
Trator 
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Desafio: Quais as forças que atuam nesse sistema?
Sistema Vizinhança
Trator solo, Terra, fio
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Desafio: Quais as forças que atuam nesse sistema?
Sistema Vizinhança
Trator solo, Terra, fio
N
Interação 		Força
Pessoa-Solo Normal
Pessoa-Terra Gravitacional (Peso)
P
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Desafio: Quais as forças que atuam nesse sistema?
Sistema Vizinhança
Trator solo, Terra, fio
N
Interação 		Força
Trator-Solo Normal
Trator-Terra Gravitacional (Peso)
Trator-fio Tração
P
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Desafio: Quais as forças que atuam nesse sistema?
Sistema Vizinhança
Trator solo, Terra, fio
N
Interação 		Força
Trator-Solo Normal
Trator-Terra Gravitacional (Peso)
Trator-fio Tração
P
Forças externas
ao sistema
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Desafio: Quais as forças que atuam nesse sistema?
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Terceira lei de Newton
Sempre que um objeto exercer uma força sobre outro objeto, este exercerá uma força igual e oposta sobre o primeiro.
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Terceira lei de Newton
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Pense um pouco...
Um carro acelera numa rodovia. Identifique a força que o movimenta.
Uma bola de beisebol muito veloz possui força?
Quem puxa mais forte: a lua, ao atrair a Terra, ou a Terra, ao atrair a Lua?
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Respostas
É a rodovia que empurra o carro para frente. Os pneus do carro, em rotação, empurram a rodovia para trás (ação). Simultaneamente, a rodovia empurra os pneus para a frente (reação).
Não. Uma força não é algo que um objeto possua, como a massa.
Os módulos das duas forças são iguais, pois elas formam um par de ação e reação.
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Aplicações das Leis de Newton
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Material no xérox (atrito e força centrípeta e centrífuga)
Ler material
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