2019 - Extensivo - Física 1 - 13 14 - Dinâmica - Leis de Newton

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20/05/2019
Dinâmica – Leis de Newton
AULA 13 e 14 – FÍSICA I – PROFESSOR NECKEL
Dinâmica Leis de Newton
 Isaac Newton (1642 – 1727)
 Astrônomo inglês
 Baseou-se nas leis de Kepler para formular a Teoria da 
Gravitação Universal.
 Publicou o Philosophiae Naturalis Principia Mathematica
em meados de 1687
 Fundamentos da mecânica racional e física matemática
 Criou o cálculo infinitesimal.
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Força
 É todo tipo de interação mecânica entre dois 
corpos
 Causa
 Produção de movimento
 Alteração de movimento
 Deformação em corpos
 Unidades
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 Relações entre as unidades
 1 � � 10# 
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 1 ��� � 9,8 �
Dinamômetro
 Instrumento utilizado para medir força.
 Concebido pela utilização de uma mola 
que respeita a lei de Hooke e de uma 
escala
 A lei de Hooke é a lei da força elástica, 
será trabalhada em breve
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1ª Lei de Newton: Princípio da Inércia
 Na ausência de forças, um corpo em repouso 
continua em repouso e um corpo em movimento 
move-se em linha reta, com velocidade 
constante.
 Em outras palavras:
 Se um corpo não sofre nenhuma interação ou 
sofre interações que se anulam, seu estado de 
movimento não se altera.
 Os estados de movimento chamados inerciais
são o repouso e o MRU, ou ainda, �⃗ � 0.
 Corpos em estado inercial permanecem neste 
estado até que forças externas não nulas ajam 
sobre eles.
2ª Lei de Newton: Princípio Fundamental da Dinâmica
 A massa de um corpo é uma medida da sua resistência a alteração do seu estado de 
movimento
 Quanto maior a massa, mais resistente um corpo é a alterar seu estado de movimento.
 A aceleração de um corpo é inversamente proporcional a massa do mesmo
 Lembre-se que a aceleração é uma alteração do estado de movimento
�⃗ �
�( 
�
�( � � �⃗
�( � �) * �+ * �, … � ∑�/
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3ª Lei de Newton: Princípio da Ação e da Reação
 Quando corpos interagem entre si, dizemos que um aplica 
força no outro...
 Na realidade, quando corpos interagem, eles trocam forças.
 Toda a força trocada por corpos A e B é sentida por A e B 
simultaneamente.
 As forças nos dois corpos tem a mesma intensidade e 
direção, mas sentidos contrários.
 É importante lembrar que nós não temos condições de 
medir forças! Nós só temos ciência das consequências que 
as forças aplicadas trazem (alteração de movimento, 
deformação)
Forças importantes
 Força Peso (força gravitacional)
 É a força de atração que um corpo de massa �) exerce 
sobre um corpo de massa �+ .
 É a força de atração que a terra exerce sobre os corpos 
próximos a ela.
0 � � �⃗
A força peso tem o mesmo sentido da aceleração 
gravitacional, logo aponta para o centro da terra.
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Forças importantes
 Tração
 Quando uma corda ideal (de 
massa desprezível perante a 
massa que a mesma puxa) é 
esticada, ela exerce sobre os 
corpos que a esticam uma força 
denominada de tração
Forças importantes
 Normal (ou contato simples)
 O contato de uma superfície com um corpo é uma interação entre dois corpos, logo deve ser 
analisado como uma força
 Esta força, feita pela superfície sobre o corpo, é sempre assumida sendo perpendicular à direção 
da superfície no ponto de contato.
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Forças no plano inclinado.
 Em um plano inclinado, decompomos as 
forças em duas direções:
 Perpendicular à direção do plano
 Paralela à direção do plano.
 Decomposição do peso
01 � 0 23� 4
05 � 0 cos 4
Se não houver atrito:
�( � � �
� � 23� 4 � � �
� � � 23� 4
Polia Fixa
 Utilizada para mudar a direção e o sentido de uma força, 
mantendo sua intensidade. 
 Realiza apenas movimento de rotação, não havendo, 
portanto, movimento de translação.
 Puxando a corda X metros, o bloco também se deslocará X 
metros.
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Polia Móvel
 Para manter o bloco em equilíbrio, cada lateral da polia móvel 
(acima do bloco) está sujeita a uma força para cima feita por 
meio de dois pedaços da corda
 Uma força é feita pelo homem
 Uma força é feita pelo teto
 Os dois se ajudam para sustentar o peso 0
 Sob a mesma corda, tem-se sempre a mesma tração.
Associação de Polias
 A) Uma polia fica e outra móvel
 Força necessária para equilibrar o corpo
� �
0
2
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Associação de Polias
 B) Uma polia fixa e várias polias móveis
 Força necessária para equilibrar o corpo
� �
0
2/
�: número de polias móveis
Associação de Polias
 Regra da natureza: Se ganha por um lado mas se perde 
por outro!
No exemplo ao lado:
Para fazer o bloco subir 1 m, é necessário puxar 2 m de 
corda.
 Quanto mais polias, será menor a força necessária para 
equilibrar o objeto
 Quanto mais polias, mais corda deverá ser puxada para 
erguer o objeto a uma determinada distância.
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Peso Aparente
 A balança mede, efetivamente, a força 
normal trocada entre o objeto sobre ela 
e ela própria.
 Sob inércia (e na ausência de outras 
forças), a normal se iguala ao peso.
 Assim, a massa a parente medida pela 
balança é igual a força normal (igual ao 
peso) sobre a gravidade.
 Discussão dos casos do elevador
Fixação, R: B
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Fixação, R: C
Propostos, R: A
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Propostos, R: 
Lista, R: D
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Lista, R: C
Lista, R: D
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Lista, R: A