Resumo P1 Fenômenos Mecânicos (UFABC) II

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As Leis do Movimento 
CONCEITO DE FORÇA – relação entre a força sobre um corpo e a mudança no movimento de um corpo. 
FORÇAS DE CONTATO – contato físico entre dois corpos. 
FORÇAS DE CAMPO – não envolve contato físico entre dois corpos (ex.: gravitacional, elétrica, magnética, etc). 
Primeira Lei de Newton 
 Na ausência de forças externas, um corpo em repouso permanece em repouso e um corpo em movimento 
permanece em movimento com velocidade constante. 
 Quando não agem forças sobre um corpo, sua aceleração é nula. 
 Lei da Inércia: tendência a manter seu estado original de movimento, na ausência de uma força. 
 Referenciais Inerciais: um sistema de referência inercial é aquele no qual a primeira lei do movimento de 
Newton é válida. 
 Massa Inercial: é a medida da resistência de um corpo a uma mudança no movimento em resposta a uma 
força externa. (Ex.: parar uma bola de boliche e uma bola de basquete) 
 Massa é uma grandeza escalar; 
 Massa e peso são grandezas diferentes. 
 Ex.: Uma pessoa pesa 600N ( ⃗ 
 
 
) na Terra, e pesa apenas 100N na Lua. Por outro lado, a massa é a 
mesma em todo lugar. 
Segunda Lei de Newton 
 ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ 
 A aceleração de um corpo é diretamente proporcional à força resultante agindo sobre ele e inversamente 
proporcional à sua massa: 
 ⃗ 
∑ ⃗
 
 
∑ ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ 
 Unidade de Força no Sistema Internacional: 
Newton (N)  
 
 
 
MOMENTO LINEAR ( ⃗) de uma partícula é o produto de sua massa por sua velocidade. 
 ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ 
 ⃗
 
 
 ⃗ 
 
 
 ⃗
 
 ⃗ 
 ⃗⃗⃗ 
 ⃗⃗⃗
 
 
 ⃗⃗⃗
 
 
 
 
 
A FORÇA GRAVITACIONAL E O PESO: 
 Queda-Livre: ∑ ⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ 
∑ ⃗ ⃗ 
 ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ 
A FORÇA ELÁSTICA: 
 ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ 
Terceira Lei de Newton – Aça o e Reaça o 
 A força de ação é igualem módulo à força de reação e oposta em direção. Em todos os casos, as forças de 
ação e de reação agem sobre corpos diferentes e têm de ser do mesmo tipo. 
 
Em uma partícula em equilíbrio: 
∑ 
∑ 
FORÇAS DE ATRITO: 
 Há dois tipos de força de atrito: 
1. Interação entre duas superfícies (Contato); 
2. Líquido ou gás. 
 ⃗⃗⃗⃗  força de atrito estática 
 
 
 (iminência de movimento) 
 ⃗⃗ ⃗⃗⃗  força de atrito cinética (dinâmica) 
 
 Experimentalmente: tanto 
 quanto são proporcionais à força normal ⃗⃗⃗ exercida pela superfície 
sobre o corpo. 
 MÓDULO DA FORÇA DE ATRITO ESTÁTICO: 
 
  coeficiente de atrito estático (adimensional) 
 
 
 MÓDULO DA FORÇA DE ATRITO CINÉTICO: 
 
  coeficiente de atrito cinético (adimensional) 
 e dependem da natureza das superfícies, mas é geralmente menor que . 
 MOVIMENTO NA PRESENÇA DE FORÇAS RESISTIVAS DEPENDENTES DA VELOCIDADE: 
Modelo 1 – Força resistiva proporcional à velocidade do corpo (pequenos corpos/velocidades baixas). 
 ⃗⃗ ⃗ 
 O sinal negativo representa o fato de que a força resistiva é oposta à velocidade. 
∑ ⃗ ⃗ 
 
 
 
 
 
 
 
 Dividindo tudo por m: 
 
 
 
 
 
 (equação diferencial de primeira ordem) 
  ⃗⃗ ⃗ 
 
 
  
 
 
  
 
 
 
b: constante que depende das propriedades do meio, da forma e das dimensões do corpo. 
  velocidade terminal. 
 
 
 
 ( 
 
 ) ( 
 
 
 ) 
 
 
 
  tempo que leva o fator entre parênteses tornar-se igual a . 
Modelo 2 – Força resistiva proporcional ao quadrado da velocidade do corpo (avião/corpos grandes e em alta 
velocidade). 
 ⃗⃗ 
 
 
 ⃗ 
  densidade (gás/líquido) 
  área de seção reta do corpo 
  coeficiente de arrasto (grandeza empírica) 
∑ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (
 
 
) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (
 
 
) 
  ⃗⃗ ⃗ 
 
 
 
 
 
 
 
 (
 
 
) 
 √