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Prof. Farley Correia Sardinha farley.sardinha@kroton.com.br Física Geral e Experimental: Mecânica Leis de Newton e suas Aplicações Prof. Farley Correia Sardinha farley.sardinha@kroton.com.br APLICAÇÕES DAS LEIS DE NEWTON – I Unidade 02 – Seção 02 a Seção 04 Sumário Unidade 2 Leis de Newton Seção 2 3ª Lei Seção 3 Aplicações da 1ª Lei Seção 4 Aplicações da 2ª Lei 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia) Ԧ𝐹 = 0 Equilíbrio Estático ( Ԧ𝑣 = 0) Equilíbrio Dinâmico (MRU) 2ª Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica) Ԧ𝐹 ≠ 0 Movimento Variado (σ Ԧ𝐹 = 𝑚. Ԧ𝑎) 1ª e 2ª Leis de Newton Diz-se que dois objetos interagem um com outro quando cada um exerce uma força sobre o outro. Costuma-se chamar esse par de forças de “par ação e reação”. Mas, segundo Isaac Newton, nenhuma força pode ser identificada como “ação” e “reação”. Pois, se um objeto interage com outro, ambos devem ser tratados igualmente, já que tanto a ação quanto a reação ocorrem simultaneamente. Pares de Ação e Reação ReaçãoAção Ação Reação Ventilador sopra o ar pra frente O ar empurra o ventilador pra trás Você empurra o chão Ação O chão empurra você Reação A Lei da Ação e da Reação pode ser enunciada como: “Sempre que um objeto exerce uma força sobre outro, este último exerce uma força igual e oposta sobre o primeiro.” Ou ainda: “Para cada ação existe sempre uma reação de mesmo módulo e de orientação oposta.” 3ª Lei de Newton Se um livro está encostado em uma caixa, como na figura ao lado, podemos escrever a 3ª Lei para os dois objetos. Tanto na forma escalar: 𝐹𝐿𝐶 = 𝐹𝐶𝐿 Como na vetorial: Ԧ𝐹𝐿𝐶 = − Ԧ𝐹𝐶𝐿 Exemplos da 3ª Lei de Newton 𝑭𝑳𝑪𝑭𝑪𝑳 ➢Um boxeador exerce uma grande força sobre um saco de treinamento, mas com o mesmo golpe ele só pode fazer uma pequena força sobre um lenço de papel. Exemplos da 3ª Lei de Newton Exemplos da 3ª Lei de Newton Existem alguns tipos de forças que, devido à sua frequente participação nos fenômenos, devem ser destacadas: Força Gravitacional Força Normal Força de Atrito Força de Tração Força Elástica Algumas Forças Especiais ➢A força gravitacional é a força de atração entre dois objetos, devido às suas massas. ➢Quando um desses objetos é o planeta Terra e o outro um objeto de massa 𝑚, próximo à superfície terrestre, a força gravitacional terrestre pode ser calculada por: Ԧ𝐹𝑔 = 𝑚. Ԧ𝑔 = 𝑚. −𝑔 Ƹ𝑗 ⇒ Ԧ𝐹𝑔 = − 𝑚. 𝑔 Ƹ𝑗 ➢Pode-se entender dessa equação que o peso de um objeto é o módulo da força gravitacional terrestre sobre ele: P = Ԧ𝐹𝑔 ⇒ 𝑃 = 𝑚. 𝑔 A Força Gravitacional e o Peso A Força Gravitacional e o Peso Ԧ𝐅𝐠 Ԧ𝐅𝐠 Ԧ𝐅𝐠 Ԧ𝐅𝐠 ➢Trata-se de uma das forças que surgem do contato entre duas superfícies. ➢Esse nome vem do termo matemático “normal” e que significa “perpendicular”. ➢O que significa que a força normal, Ԧ𝐹𝑁, é sempre perpendicular às superfícies em contato. Força Normal Ԧ𝐅𝐍 Ԧ𝐅𝐍 Ԧ𝐅𝐍 Ԧ𝐅𝐍 Ԧ𝐅𝐍 Ԧ𝐅𝐍 Um homem de 72,2 kg está de pé em uma balança no interior de um elevador. Considerando as leituras da balança para cada estado de movimento do elevador, responda: a) Qual a equação que relaciona a leitura da balança à aceleração vertical do elevador? b) Qual a leitura da balança se o elevador está parado? E se ele se move com velocidade constante de 0,500 m/s para cima? c) Qual a leitura da balança se o elevador sofre uma aceleração de 3,20 m/s2 para cima? d) Qual a leitura da balança se o elevador sofre uma aceleração de 3,20 m/s2 para baixo? Exemplo 01 a) Como todo o movimento está na direção vertical, vamos usar as componentes y das forças existentes: Ԧ𝐹 = 𝑚. Ԧ𝑎 Ԧ𝐹𝑁 + Ԧ𝐹𝑔 = 𝑚. Ԧ𝑎 𝐹𝑁 −𝑚.𝑔 = 𝑚. 𝑎 𝐹𝑁 = 𝑚. 𝑎 + 𝑚. 𝑔 ∴ 𝐹𝑁 = 𝑚. 𝑎 + 𝑔 Exemplo 01 b) Se o elevador está parado, a aceleração é zero, então: 𝐹𝑁 = 𝑚. 𝑎 + 𝑔 = 72,2 × 0 + 9,8 = 707,56 ∴ 𝐹𝑁 ≅ 708 𝑁 Exemplo 01 c) Se o elevador acelera pra cima, então: 𝐹𝑁 = 𝑚. 𝑎 + 𝑔 = 72,2 × 3,2 + 9,8 = 938,6 ∴ 𝐹𝑁 ≅ 939 𝑁 E se o elevador acelera pra baixo, então: 𝐹𝑁 = 𝑚. 𝑎 + 𝑔 = 72,2 × −3,2 + 9,8 = 476,52 ∴ 𝐹𝑁 ≅ 477 𝑁 Exemplo 01 d) A força resultante quando ele acelera pra cima é: Ԧ𝐹 = 𝑚. Ԧ𝑎 Ԧ𝐹 = 72,2 × 3,2 Ƹ𝑗 = 231,04 Ƹ𝑗 ∴ Ԧ𝐹 ≅ 231 𝑁 Ƹ𝑗 Exemplo 01 Uma força de 20 N é aplicada em um bloco A de 4,0 kg que, por sua vez, empurra um bloco B de 6,0 kg. Ambos os blocos deslizam sobre uma superfície horizontal sem atrito. a) Qual a aceleração dos blocos? b) Qual a força que A aplica em B? Exemplo 02 a) Considerando os dois blocos como um sistema: Ԧ𝐹 = 𝑚. Ԧ𝑎 Ԧ𝐹𝑎𝑝 = 𝑚𝐴 +𝑚𝐵 . Ԧ𝑎 Como o movimento é todo na direção horizontal, usamos apenas as componentes horizontais: 𝐹𝑎𝑝 = 𝑚𝐴 +𝑚𝐵 . 𝑎 𝑎 = 𝐹𝑎𝑝 𝑚𝐴 +𝑚𝐵 = 20 4 + 6 = 2 ∴ Ԧ𝑎 = 2,0 ൗ𝑚 𝑠2 Ƹ𝑖 Exemplo 02 b) A força que A aplica em B será: Ԧ𝐹 = 𝑚. Ԧ𝑎 Ԧ𝐹𝐴𝐵 = 𝑚𝐵 . Ԧ𝑎 = 6 × 2 Ƹ𝑖 ∴ Ԧ𝐹𝐴𝐵 = 12 𝑁 Ƹ𝑖 Exemplo 02 ➢O atrito é objeto de estudo da Tribologia. ➢Trata-se de outro tipo de força que surge do contato entre duas superfícies. ➢Ela surge quando há deslizamento ou uma tendência ao deslizamento entre essas superfícies, sendo sempre paralela às superfícies e contrária ao seu deslizamento. Atrito Ԧ𝐟 Ԧ𝐟 Ԧ𝐅 Atrito Estático Quando há apenas a tendência ao deslizamento entre as superfícies. Cinético Quando há o deslizamento entre as superfícies. Atrito ➢ É a razão entre a força de atrito e a força normal entre as superfícies em contato; ➢ É uma grandeza escalar e adimensional (sem unidade de medida), determinada experimentalmente; ➢ Depende do material das superfícies em contato, sendo o coeficiente de atrito estático sempre maior que o cinético; ➢ Geralmente seu valor fica no intervalo entre zero e um, mas há casos acima de um. Materiais Atrito Estático (𝝁𝒆) Atrito Cinético (𝝁𝒄) Aço duro em Aço duro 0,78 0,42 Aço doce em Aço doce 0,74 0,57 Aço doce em Alumínio 0,61 0,47 Aço doce em Cobre 0,53 0,36 Vidro em Vidro 0,94 0,4 Borracha em concreto 1,0 0,8 Madeira em madeira 0,5 0,3 Coeficiente de Atrito (𝝁) Fo rç a d e A tr it o Estático Há a tendência ao deslizamento, mas não a iminência Ԧ𝑓𝑒 = Ԧ𝐹 Estático Máximo Há a iminência do deslizamento 𝑓𝑒,𝑚𝑎𝑥 = 𝜇𝑒 . 𝐹𝑁 Cinético Há o deslizamento entre as superfícies 𝑓𝑐 = 𝜇𝑐. 𝐹𝑁 Força de Atrito Ensaio de Atrito 𝑭 𝒇 𝝁𝒆 𝝁𝒄𝒇𝒆,𝒎𝒂𝒙 a) Qual o módulo da força de atrito que o chão exerce sobre uma caixa que está parada sobre ele? b) Se alguém puxa a caixa com uma força horizontal de 5,0 N, mas a caixa não se move, qual é o módulo da força de atrito? c) Se a força de atrito estático máximo, entre a caixa e o chão é de 10 N e a caixa é puxada com uma força de 8,0 N, ela se move? Explique. d) E se a caixa for puxada com uma força de 12 N? Explique. Exemplo 03 a) Qual o módulo da força de atrito que o chão exerce sobre uma caixa que está parada sobre ele? Considerando que a caixa está parada, então a resultante sobre ela é nula. Ou seja, ou não há forças ou essas forças se cancelam. Sendo assim, se nada puxa ou empurra a caixa, a força de atrito será nula, mas se houver alguma força sobre a caixa, a força de atrito será igual a essa força. Exemplo 03 b) Se alguém puxa a caixa com uma força horizontal de 5,0 N, mas a caixa não se move, qual é o módulo da força de atrito? Considerando que a caixa está parada, então a resultante sobre ela é nula. Ou seja, a força de atrito é igual à força aplicada. Ԧ𝐹 = 0 Ԧ𝐹𝑎𝑝 + Ԧ𝑓 = 0 Ԧ𝑓 = − Ԧ𝐹𝑎𝑝 = −5,0 𝑁 Exemplo 03 c) Se a força de atrito estático máximo, entre a caixa e o chão é de 10 N e a caixa é puxada com uma força de 8,0 N, ela se move? Explique. Não, pois até chegar ao valor da força de atrito estático máximo, a força de atrito será igual à força aplicada e a resultante será nula. Ou seja, a caixa fica parada. Ԧ𝐹 = 0 Ԧ𝐹𝑎𝑝 + Ԧ𝑓 = 0 Ԧ𝑓 = − Ԧ𝐹𝑎𝑝 Exemplo 03 c) E se a caixa for puxada com uma forçade 12 N? Explique. Nesse caso a força aplicada supera a força de atrito estático máximo e entra em ação a força de atrito cinético, de forma que a caixa sofrerá uma aceleração dada por. Ԧ𝐹 = 𝑚. Ԧ𝑎 Ԧ𝐹𝑎𝑝 + Ԧ𝑓𝑐 = 𝑚. Ԧ𝑎 Ԧ𝑎 = Ԧ𝐹𝑎𝑝 + Ԧ𝑓𝑐 𝑚 Exemplo 03 Uma caixa de madeira de 20,0 kg está sobre um piso horizontal de cerâmica. Considerando que 𝜇𝑒,𝑚𝑎𝑥 = 0,452 e 𝜇𝑐 = 0,338, calcule: a) A força normal sobre a caixa. b) A força necessária para que a caixa fique na iminência de movimento para o sentido positivo de x. c) A força necessária para que a caixa se mova com uma aceleração de 0, 570 Τ𝑚 𝑠2 para o sentido positivo de x. Exemplo 04 a) Considerando que a caixa está sobre um piso horizontal: 𝐹𝑦 = 0 𝐹𝑁 −𝑚. 𝑔 = 0 𝐹𝑁 = 𝑚. 𝑔 = 20 × 9,8 = 196 ∴ Ԧ𝐹𝑁 = 196 𝑁 Ƹ𝑗 Exemplo 04 b) Temos que: 𝐹𝑥 = 0 𝐹 − 𝑓𝑒,𝑚𝑎𝑥 = 0 𝐹 = 𝑓𝑒,𝑚𝑎𝑥 = 𝜇𝑒,𝑚𝑎𝑥 . 𝐹𝑁 = 0,452 × 196 = 88,592 ∴ Ԧ𝐹 = 88,6 𝑁 Ƹ𝑖 Exemplo 04 c) Temos que: 𝐹𝑥 = 𝑚. 𝑎 𝐹 − 𝑓𝑐 = 𝑚. 𝑎 𝐹 = 𝑚. 𝑎 + 𝑓𝑐 = 𝑚. 𝑎 + 𝜇𝑐. 𝐹𝑁 𝐹 = 20 × 0,57 + 0,338 × 196 = 77,648 ∴ Ԧ𝐹 = 77,6 𝑁 Ƹ𝑖 Exemplo 04 ➢Quando a interação entre objetos envolver planos inclinados, será necessário decompor as forças em termos de suas componentes x e y: Casos envolvendo Planos Inclinados 𝜶 Ԧ𝐅𝐠 𝜶 𝒚 𝒙 Ԧ𝐅𝐠,𝐱 Ԧ𝐅𝐠,𝐲 ➢ Essas componentes são dadas por: ൝ 𝐹𝑔,𝑥 = −𝐹𝑔. 𝑠𝑒𝑛 𝛼 𝐹𝑔,𝑦 = −𝐹𝑔. 𝑐𝑜𝑠 𝛼 ➢ O sinal negativo indica o sentido contrário ao dos eixos. ➢ Mas, também pode ser dado por: ൝ 𝐹𝑔,𝑥 = 𝐹𝑔 . 𝑐𝑜𝑠 𝜃 𝐹𝑔,𝑦 = 𝐹𝑔 . 𝑠𝑒𝑛 𝜃 Casos envolvendo Planos Inclinados 𝜃 A mesma caixa de madeira de 20,0 kg está agora sobre uma rampa com superfície de cerâmica e inclinação de 35°. Considerando que 𝜇𝑒,𝑚𝑎𝑥 = 0,452 e 𝜇𝑐 = 0,338, calcule: a) A força normal sobre a caixa. b) A força necessária para que a caixa fique na iminência de movimento de subida. c) A força necessária para que a caixa suba com uma aceleração de 0, 570 Τ𝑚 𝑠2. Exemplo 05 Exemplo 05 𝒙 𝒚 𝜶 𝜶 𝜽 a) Foi dado que 𝛼 = 35°, de forma que podemos afirmar que: ൝ 𝐹𝑔,𝑥 = −𝐹𝑔. 𝑠𝑒𝑛 𝛼 𝐹𝑔,𝑦 = −𝐹𝑔. 𝑐𝑜𝑠 𝛼 ൝ 𝐹𝑔,𝑥 = −𝑚.𝑔. 𝑠𝑒𝑛 𝛼 𝐹𝑔,𝑦 = −𝑚. 𝑔. 𝑐𝑜𝑠 𝛼 ൝ 𝐹𝑔,𝑥 = −20.9,8. 𝑠𝑒𝑛 35° 𝐹𝑔,𝑦 = −20.9,8. 𝑐𝑜𝑠 35° ൝ 𝐹𝑔,𝑥 = −112,42 𝐹𝑔,𝑦 = −160,55 Exemplo 05 𝒙 𝒚 𝜶 𝜶 𝜽 a) Considerando a direção perpendicular à rampa: Ԧ𝐹𝑦 = 0 Ԧ𝐹𝑁 + Ԧ𝐹𝑔,𝑦 = 0 Ԧ𝐹𝑁 = − Ԧ𝐹𝑔,𝑦 Ԧ𝐹𝑁 = −160,55 Ƹ𝑗 ∴ Ԧ𝐹𝑁 = −161 𝑁 Ƹ𝑗 Exemplo 05 𝒙 𝒚 𝜶 𝜶 𝜽 b) Considerando a direção paralela à rampa: Ԧ𝐹𝑥 = 0 Ԧ𝐹 + Ԧ𝑓𝑒,𝑚𝑎𝑥 + Ԧ𝐹𝑔,𝑥 = 0 ⇒ Ԧ𝐹 = − Ԧ𝑓𝑒,𝑚𝑎𝑥 − Ԧ𝐹𝑔,𝑥 𝐹 = 𝜇𝑒,𝑚𝑎𝑥. 𝐹𝑁 + 𝐹𝑔,𝑥 𝐹 = 0,452 × 160,55 + 112,42 𝐹 = 184,99 ∴ 𝐹 = 185 𝑁 Ƹ𝑖 Exemplo 05 𝒙 𝒚 𝜶 𝜶 𝜽 c) Considerando a direção paralela à rampa: Ԧ𝐹𝑥 = 𝑚. Ԧ𝑎 Ԧ𝐹 + Ԧ𝑓𝑐 + Ԧ𝐹𝑔,𝑥 = 𝑚. Ԧ𝑎 ⇒ Ԧ𝐹 = − Ԧ𝑓𝑐 − Ԧ𝐹𝑔,𝑥 𝐹 = 𝑚. 𝑎 + 𝜇𝑐 . 𝐹𝑁 + 𝐹𝑔,𝑥 𝐹 = 20 × 0,57 + 0,338 × 160,55 + 112,42 𝐹 = 178,09 ∴ 𝐹 = 178 𝑁 Ƹ𝑖 ➢ A força de tração, F, surge em uma corda quando a mesma é presa a um objeto e esticada para puxar o mesmo ou sustentá-lo a certa altura. Essa força sempre será orientada ao longo da corda através da qual é aplicada. ➢ A corda será sempre considerada de massa desprezível e inextensível (não estica). Força de Tração ➢Uma corda pode atuar sobre o objeto em uma única direção ou mudar de direção através do uso de uma polia (de massa desprezível e sem atrito em seu eixo). ➢ Se a corda der meia volta na polia a tração no eixo será de 2T. Força de Tração Um bloco deslizante de massa M = 3,3 kg, livre para se mover sobre uma superfície horizontal sem atrito, está ligado por uma corda a um bloco pendente de massa m = 2,1 kg. A corda é ideal (de massa desprezível e inextensível) e passa por uma polia ideal (também de massa desprezível e sem atrito). Se o bloco D desliza pra direita enquanto o bloco P desce, determine: a) A aceleração do bloco M. b) A aceleração do bloco m. c) A tensão na corda. Exemplo 06 Exemplo 05 a) Considerando que se trata de um sistema puxado pelo peso do bloco P: Ԧ𝐹 = 𝑚. Ԧ𝑎 Ԧ𝐹𝑔,𝑃 = 𝑀 +𝑚 . Ԧ𝑎 ⇒ Ԧ𝑎 = Ԧ𝐹𝑔 𝑀 +𝑚 Ԧ𝑎 = 𝑚 𝑀 +𝑚 . 𝑔 = 2,1 3,3 + 2,1 . 9,8 = 3,8111 ∴ Ԧ𝑎 = 3,8 ൗ𝑚 𝑠2 Ƹ𝑖 Exemplo 05 b) Como formam um sistema, deve ser a mesma de D, mas na direção vertical para baixo, ou seja: ∴ Ԧ𝑎 = −3,8 ൗ𝑚 𝑠2 Ƹ𝑗 Exemplo 05 c) Considerando as forças sobre o bloco P: Ԧ𝐹 = 𝑚. Ԧ𝑎 𝑇 + Ԧ𝐹𝑔 = 𝑚. Ԧ𝑎 ⇒ 𝑇 = 𝑚. Ԧ𝑎 − Ԧ𝐹𝑔 𝑇 = 𝑚. Ԧ𝑎 − 𝑚. Ԧ𝑔 = 𝑚. Ԧ𝑎 − Ԧ𝑔 𝑇 = 2,1. −3,8 − −9,8 𝑇 = 12,576 ∴ 𝑇 ≅ 13 𝑁 Ƹ𝑗 A força elástica é uma força que surge ao esticarmos ou comprimirmos um objeto que não se deforma de maneira permanente, tal como uma mola. Ela é sempre contrária à força aplicada sobre o objeto, dependendo das propriedades do mesmo e da deformação sofrida por ele. Força Elástica ∆Ԧ𝑟 ∆Ԧ𝑟 𝑭 𝑭 Ou seja, ao sofrer uma deformação, o material reage com uma força restauradora, que é a força elástica: Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆Ԧ𝑟 Onde k é a constante elástica do material, medida em N/m (newtons por metro). Força Elástica ∆Ԧ𝑟 ∆Ԧ𝑟 𝑭 𝑭𝑭𝑬 𝑭𝑬 Em casos 1-D (unidimensionais) Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆Ԧ𝑟 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 ∆𝑥 = 0 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = 0 𝑥 = 0 Em casos 1-D (unidimensionais) Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆Ԧ𝑟 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 ∆𝑥 ∆Ԧ𝑟 = ∆𝑥. Ƹ𝑖 𝑥𝑖 = 0 𝑥𝑓 = 𝑥 Em casos 1-D (unidimensionais) Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆Ԧ𝑟 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 ∆𝑥 ∆Ԧ𝑟 = ∆𝑥. Ƹ𝑖 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 𝑭𝑬 Em casos 1-D (unidimensionais) Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆Ԧ𝑟 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 ∆𝑥 = 0 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = 0 Em casos 1-D (unidimensionais) Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆Ԧ𝑟 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 −∆𝑥 ∆Ԧ𝑟 = −∆𝑥. Ƹ𝑖 𝑥𝑖 = 0𝑥𝑓 = 𝑥 Em casos 1-D (unidimensionais) Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆Ԧ𝑟 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 −∆𝑥 ∆Ԧ𝑟 = −∆𝑥. Ƹ𝑖 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. −∆𝑥 . Ƹ𝑖 ⇒ Ԧ𝐹𝐸 = 𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 𝑭𝑬 ➢Associação em paralelo – deixa as molas mais rígidas ➢Nesse caso: ∆𝑥1= ∆𝑥2 = ∆𝑥 ⇒ Ԧ𝐹𝐸,𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = Ԧ𝐹𝐸,1 + Ԧ𝐹𝐸,2 ⇒ 𝑘. ∆𝑥 = 𝑘1. ∆𝑥 + 𝑘2. ∆𝑥 ⇒ 𝑘𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑘1 + 𝑘2 ➢ Associação em série – deixa as molas menos rígidas ➢ Nesse caso: Ԧ𝐹 = Ԧ𝐹1 = Ԧ𝐹2 = Ԧ𝐹𝐸,𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 ⇒ ∆𝑥𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙= ∆𝑥1 + ∆𝑥2 ⇒ Ԧ𝐹 𝑘𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = Ԧ𝐹 𝑘1 + Ԧ𝐹 𝑘2 ⇒ 1 𝑘𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1 𝑘1 + 1 𝑘2 Associação de Molas 𝒌𝟏 𝒌𝟐 𝒌𝟏 𝒌𝟐 Uma mola possui uma constante elástica de 250m N/m e está relaxada na direção horizontal, na posição x = 0,0 m. Qual a força elástica exercida pela mola se ela for: a) Esticada até a posição x = 0,15 m? b) Comprimida até a posição x = – 0,18 m? Exemplo 06 Exemplo 06 a) Nesse caso: Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. 𝑥𝑓 − 𝑥𝑖 . Ƹ𝑖 Ԧ𝐹𝐸 = −250. 0,15 − 0 . Ƹ𝑖 = 37,5 ∴ Ԧ𝐹𝐸 ≅ 38 𝑁 Ƹ𝑖 𝑥𝑖 = 0 𝑥𝑓 = 0,15 Exemplo 06 a) Nesse caso: Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. ∆𝑥. Ƹ𝑖 Ԧ𝐹𝐸 = −𝑘. 𝑥𝑓 − 𝑥𝑖 . Ƹ𝑖 Ԧ𝐹𝐸 = −250. −0,18 − 0 . Ƹ𝑖 = −45 ∴ Ԧ𝐹𝐸 ≅ −45 𝑁 Ƹ𝑖 𝑥𝑖 = 0𝑥𝑓 = −0,18 Por enquanto ficaremos por aqui! Continue estudando e em breve teremos a próxima aula sobre mais aplicações das Leis de Newton!
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