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• CAMPUS DE BELÉM 
• CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA 
 Curso de Mecânica 
 Prof. Júlio Lobato. 
 Bases Físicas_3 
Força de Atrito 
• A força de atrito f é uma força de contato que atua 
contrária ao movimento ou à tendência de movimento. Sua 
direção é sempre a mesma do movimento e o sentido é 
contrário ao movimento. 
• Força de atrito estático fe: força que atua num corpo em 
repouso dificultando o início de seu movimento. Seu 
módulo varia de acordo com a força aplicada. O seu valor 
máximo pode ser calculado por 
fe = μe N 
 
Peso 
• Força de atrito cinético fc: Força que atua num corpo em 
movimento dificultando a realização do mesmo. Seu módulo 
é constante e pode ser calculado como: 
 
fc = μc N 
 
• Onde μe é o coeficiente de atrito estático, μc é o coeficiente 
de atrito cinético e N é a força normal. 
 
Exercício Contextualizado - 11 
 Decidi mudar os móveis de lugar. Comecei por 
empurrar um arquivo cheio de papéis cuja massa é de 
100 kg. Para isso apliquei uma força de 200 N, mas o 
arquivo permaneceu no lugar. Considere que o 
coeficiente de atrito estático entre o arquivo e o chão é 
de 0,5. Calcule a intensidade da força de atrito estático 
que atuou no arquivo quando apliquei uma força de 
200 N. 
Força Elástica 
 - F k x
 No caso unidimensional, 
a componente da força 
exercida pela mola sobre 
o corpo acoplado é 
 
Esta expressão é 
conhecida como lei 
de Hooke. 
Exercício Contextualizado - 12 
Um estudante da Estácio - Iesan realizou um experimento no laboratório de Física 
para determinar a constante elástica de uma corda elástica utilizada em ‘bang 
jump’ (salto de uma pessoa de certa altura em relação ao solo, com seus pés 
presos em uma das extremidades da corda elástica), com o intuito de analisar a 
resistência dessa corda elástica.. 
 
O gráfico abaixo indica a intensidade 
da força tensora em função da 
deformação x, encontradas no 
experimento realizado. Analisando o 
gráfico determine:: 
a) a constante elástica da mola; 
b) a deformação x que a corda irá 
sofrer quando uma pessoa de 
90Kg resolver saltar no bang 
jump. 
) .
12
60 /
0,2
el
el
a F k x
F
k N m
x

  
)
90.10
15
60
elb P F
mg
x m
k

  
Força CENTRÍPTA 
• A Força centrípeta, como o 
próprio nome indica, é dirigida 
para o centro da trajetória. 
Podemos ver, na figura ao lado, 
que a aceleração centrípeta é 
sempre perpendicular ao vetor 
velocidade em cada ponto. 
• m (massa do corpo) 
• a = v2/r 
• a = aceleração centrípeta(m/s2) 
• v = velocidade escalar (m/s) 
• r = raio da circunferência (m) 
 
 
Fcp = m.acp = m.(V
2/r) 
 
Exercício Contextualizado - 9 
Pesquisadores têm observado que a capacidade de fertilização dos 
espermatozoides é reduzida quando essas células reprodutoras são 
submetidas a situações de intenso campo gravitacional, que podem ser simuladas 
usando centrífugas. Em geral, uma centrífuga faz girar diversos tubos de ensaio ao 
mesmo tempo; a figura representa uma centrífuga em alta rotação, vista de cima, 
com quatro tubos de ensaio praticamente no plano horizontal. 
As amostras são acomodadas no fundo 
de cada um dos tubos de ensaio e a 
distância do eixo da centrífuga até os 
extremos dos tubos em rotação é 9,0 cm. 
Considerando g = 10 ,calcule a 
velocidade angular da centrífuga para 
gerar o efeito de uma aceleração 
gravitacional de 8,1g. 
2/m s
2/m s
2
28,1cp
v
a g w R
R
   2
8,1.10
30 /
9.10
w rad s

 
Impulso 
• Define-se Impulso de uma força como 
 O Impulso pode ser escrito em termos do momento linear. 
 No SI a unidade de Impulso é N.s ou kg.m/s. 
Exercício Contextualizado - 13 
A impulsão dos atletas e um fator fundamental em várias 
modalidades esportivas, tais como o voleibol, Futebol e natação. 
Igor é um jovem nadador amador, cuja a massa é de 75 kg. Qual o 
impulso que Igor deve tomar na borda da piscina, só com a força de 
seu peso, sendo a duração do contato entre seus pés e a borda da 
piscina 0,2s: Dado: (g = 10 m/s2 ). 
a) 1,5 N.s 
b) 15 N.s 
c) 150 N.s 
d) 1500 N.S 
e) 15000 N.s 
 
.I F t 
F P mg 
Trabalho 
• O trabalho de uma força é definido como o produto da 
intensidade da força pela extensão do deslocamento que ela 
determina no corpo, quando o deslocamento se dá na direção da 
força; no caso geral, nesse produto se considera apenas o 
componente da força segundo a direção do deslocamento. 
• No SI o trabalho é expresso em joule (J). J = N.m. 
Exercício Contextualizado - 14 
No aeroporto internacional de Belém (Val de Cães) uma passageira puxa sua mala 
sobre um plano horizontal sem atrito, com uma força de intensidade F = 500 N. O 
ângulo entre essa força e o sentido do movimento é 30o. Sendo o deslocamento 
da mala na horizontal igual a 50 m, logo o trabalho realizado pela força F será: 
Dado: cos 30o = 0.9. 
 
a) 22,5 J 
b) 225 J 
c) 2250 J 
d) 22500 J 
e) 225000 J 
Fdcos 
Energia Cinética 
• A energia cinética é 
proporcional à massa e à 
velocidade ao quadrado). 
21 .
2
cE m v
 A expressão para o cálculo 
dessa energia aparece num dos 
mais importantes teoremas da 
Dinâmica: o Teorema da 
Energia Cinética (TEC). 
 
Exercício Contextualizado - 10 
Durante muito tempo se sustentou a ideia Geocêntrica 
(Terra no centro do sistema solar), no entanto com a 
revolução Heliocêntrica esse dogma foi abolido. As 
órbitas dos planetas em torno do Sol são elípticas de 
pequenas excentricidades. Vamos supor que a figura 
abaixo, apesar da excentricidade exagerada, represente a 
órbita de um dos planetas do sistema solar. 
Em que posição a energia 
cinética do planeta é máxima? 
a) posição 1 
b) posição 3 
c) posição 2 
d) posição 4 
Energia Potencial Gravitacional_I 
• Energia Potencial Gravitacional 
é a energia que corresponde ao 
trabalho que a força-peso 
realiza no deslocamento do 
nível considerado até o nível de 
referência: 
 .pE m g h
Exercício Contextualizado - 15 
 Durante a procissão do Círio de Nossa Senhora de Nazaré os 
romeiros sobem uma ladeira, com um desnível de 4 m de altura, no 
início da Av. Presidente Vargas. Considere um romeiro de 80 kg subindo 
a ladeira com velocidade constante. Ao subir ele realiza uma certa 
quantidade de trabalho. 
 Se o romeiro comer barras de cereais, cada uma capaz de 
fornecer 800 J de energia para seu corpo, quantas barras ele deve 
ingerir para repor exatamente a energia gasta para realizar o trabalho 
na subida? (Considere g = 10 m/s2). 
 
 a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 
 
pE = m g h
Conservação de Energia 
 Se o campo é conservativo a 
energia total se conserva. 
21E = m v + m g h.
2
Exercício Contextualizado - 16 
 Coletes à prova de balas dissipam parte da energia cinética de 
uma bala e transmitem o restante para o corpo da pessoa, porém 
exercendo força em uma área grande de seu corpo, ao invés de 
concentrar em apenas a área de seção transversal da bala. Considere a 
situação em que uma pessoa usando o colete recebe um tiro e a bala se 
fixa no colete. Analise as afirmativas abaixo: 
 I – A energia cinética dissipada pelo colete é convertida em energia 
potencial, pois ela não pode deixar de ser uma forma de energia 
mecânica pela lei da conservação da energia; 
 II – A pessoa usando o colete receberá uma quantidade de movimento 
igual a que receberia se não estivesse de colete e a bala se alojasse em 
seu corpo. 
 III – A eficiência da arma de fogo se deve ao fato de que a energia 
adquiridapela bala é bem maior do que aquela gerada pela queima da 
pólvora. 
 IV – Se o colete rebatesse a bala de volta na direção em que ela veio, a 
quantidade de movimento recebida pela pessoa seria maior do que 
quando a bala se fixa ao colete. 
 
Potência 
• A potência relaciona o trabalho 
realizado por uma força, com o tempo 
gasto para realizar esse trabalho. 
. 
 .P
t



 Unidade de potência no SI é o 
watt (W). 
Outras unidades: 
 Cavalo-vapor (CV) = 735 W 
 Horse-power (Hp) = 745 W 
Exercício Contextualizado - 17 
Uma indústria automobilística para chamar a atenção dos 
clientes nesse momento de crise, proclama que um de seus 
veículos partindo do repouso atinge a velocidade de 108 km/h 
em 6 s. Qual a potência desse automóvel, sendo sua massa 
de 0,9 toneladas. Pede-se para considerar desprezíveis as 
forças dissipativas. 
 
a) 32 500 W 
b) 6 750 W 
c) 67 500 W 
d) 135 000 W 
e) 12 000 W E
P
t


 


MÁQUINAS SIMPLES 
Existem, três tipos de Alavanca: interfixa (I), como a lâmina 
de uma tesoura; interpotente (II), como uma pinça; e inter-
resistente (III), como um carrinho de mão ou quebra-nozes. 
(III) (I) (II) 
Plano inclinado: 
Exercício Contextualizado - 18 
A figura abaixo apresenta as dimensões aproximadas do braço de uma pessoa 
normal. A força potente F1, exercida pelo bíceps, atua a uma distância de 4 cm da 
articulação (ponto fixo) enquanto um peso F2 = 5 kgf (força resistente) é 
sustentado pela mão a uma distância de 32 cm do ponto fixo. 
Nessa situação, pode-se afirmar que: 
a) o valor da força exercida pelo bíceps 
para manter o braço na posição da figura é 
20 kgf. 
b) o valor do torque da força F1 é 20 N. 
c) o braço da pessoa permanece em 
equilíbrio, pois os módulos das forças F1 e 
F2 são iguais. 
d) o peso cairá, pois o momento da força 
resistente é maior que o momento da força 
potente. 
e) o valor da força efetuada pelo músculo 
bíceps é maior do que o peso sustentado e 
vale 40 kgf. 
Obrigado pela atenção! 
Agora mãos a obra e vamos estudar!