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1 FÍSICA I DINÂMICA : LEIS DE NEWTON AULA 08 1. Conceito de Dinâmica Dinâmica é a parte da Mecânica que estabelece as leis dos movimentos, ou seja, as causas que produzem ou modificam os movimentos, que são as Forças Resultantes ( )RF sobre os corpos. 2. Conceito de Força Força é uma interação entre corpos que produz nestes corpos, variações no estado de movimento ou deformações. Para existir uma força deve haver dois corpos, um que exerce e outro que sofre a força. Unidade (SI): [N] newton 3. Força Resultante ( )RF É a força representativa do somatório vetorial de todas as forças que atuam em determinado corpo. 4. Leis do Movimento 1ª Lei - Princípio da inércia "Um corpo, onde a força resultante é nula, permanece em repouso (inércia de repouso) ou permanece em movimento retilíneo uniforme (Inércia de movimento)." A inércia é uma propriedade característica da matéria que consiste na tendência do corpo em manter sua velocidade (vetorial). 0=RF A inércia pode se manifestar de duas formas: → Inércia de repouso - parado ( )0=v . → Inércia de movimento – MRU ( )constv = � . 2ª Lei - Princípio Fundamental da Dinâmica' "Quando uma força é aplicada a um corpo ela produz, na sua direção e sentido, uma aceleração, com intensidade proporcional, a intensidade da força." [FR] → N (newton) amFR ⋅= [m] → Kg (quilograma) [a] → m/s2 (aceleração) 3ª Lei – Ação e Reação “À força de ação (F) corresponde a uma força de reação (-F) de mesma intensidade, mesma direção e sentidos contrários." As forças de ação e reação são trocadas pelos corpos na interação e portanto nunca se anulam, pois não são aplicadas num mesmo corpo. 5. Tipos de Força Força Peso (P) Força que atrai os corpos para o centro da Terra. gmP � � ⋅= Obs.: • O Peso é uma força que atua sempre na direção VERTICAL, sentido de cima para baixo; • A massa é uma grandeza constante, não depende do local onde é medida; • O peso depende de onde é medido; • g � varia com a altura – em relação ao nível do mar no Equador g = 9,81 m/s2. Força Normal (N) Força variável que a superfície faz sobre o corpo. Atua sempre na perpendicular à superfície de apoio do corpo e seu módulo depende do contato entre o corpo e a superfície variando de zero até seu peso. Tensão ou Tração (T) Força existente em cabos ou cordas quando forem tracionados. Força Elástica (Fe) – Lei de Hooke Força que aparece em molas ou elásticos capaz de deformá-los equilibrando forças a eles aplicados. Esta força desaparece quando cessa a aplicação da força externa fazendo a mola retornar a posição inicial. xkFe ⋅= onde: k é a constante da mola. x é a deformação da mola. 2 FÍSICA I DINÂMICA : LEIS DE NEWTON AULA 08 TESTES: 1) (F.E. E. QUEIROZ/CE) - Um fazendeiro possui 2 cavalos de forças idênticas e uma corda. A corda tracionada por somente um dos cavalos, exercendo sua força máxima, atinge o limiar de ruptura, mas não arrebenta (fig. A). Se a corda for tracionada pelos dois cavalos, ambos desenvolvendo sua força máxima, conforme fig. B, podemos assegurar que: a) a corda se romperá, pois a tensão na corda tende a dobrar. b) a tensão na corda é a mesma que a da figura A. c) a tensão da corda é menor que na figura A. d) a tensão na corda é nula, pois forças iguais em módulo e de sentidos opostos anulam-se. 2) (PUC) - Dois blocos de massas m1 e m2, diferentes, estão ligados entre si por meio de uma corda e são arrastados mediante a aplicação de uma força, conforme mostra a figura: O módulo da tensão T � na corda que une os blocos. a) permanece inalterável se a posição dos blocos for trocada entre si. b) pode ser obtido pelo produto da massa m1 pela aceleração do sistema. c) independe da força F aplicada. d) quadruplica se o módulo de F duplica. e) reduz-se a metade se o módulo de F duplica. 3) Uma força imprime ao corpo a aceleração de 2m/s2. Duplicando-se a força e reduzindo a massa para um terço do seu valor, a aceleração será: a) 4 m/s2 b) 6 m/s2 c) 12 m/s2 d) 2/3 m/s2 e) 3/2 m/s2 4) Arrasta-se sobre o plano um corpo em linha reta, com velocidade constante: a) A força resultante sobre o corpo é constante (≠0). b) A força resultante sobre o corpo é nula. c) A força resultante sobre o corpo é igual ao peso dele. d) A força resultante sobre o corpo é variável. e) Nenhuma das afirmações anteriores. 5) (FUVEST/SP) - Um projetil descreve uma trajetória parabólica como indica a figura. A resistência do ar é desprezível. A resultante das forças que agem sobre o projetil na posição indicada, pode ser representada pelo vetor: a) A b) B c) C d) D e) E 6) (UFRGS) - Um corpo de massa 2kg se desloca ao longo de uma reta com movimento uniformemente acelerado durante 5s. Os módulos das velocidades (v) e dos tempos (t) desse movimento estão representados na tabela. t(s) 0 1 2 3 4 5 v(m/s) 0 4 8 12 16 20 Qual o módulo da força resultante sobre o corpo? a) 8N b) 6N c) 4 N d) 2 N e) Nulo 7) (UFRGS) - A figura mostra dois corpos, A e B, em repouso, cada um pesando 10N, pendurados por uma corda que passa por uma roldana leve presa ao teto. Qual o módulo da tensão na corda? a) Nulo d) 20N b) 5N e) 40N c) 10N