Transcript 1 2
LEIS DE NEWTON FÍSICA 1 Física 1 Física 1 Física 1 Em 1687, Newton apresentou suas 3 leis de movimento em seu trabalho Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, mais conhecido apenas por Principia. Física 1 Todos os movimentos necessitam de uma causa? Se estiver correto, qual é a natureza dessa causa? Física 1 FORÇA? Física 1 Assim, força é a interação de Exemplos: um corpo com sua vizinhança, ou vizinhanças entre corpos. 04/04/11 – Física 1 E ainda temos: • A ação de forças sobre um corpo resulta em: * Deformação; e/ou * Equilíbrio; ou * Alteração no estado de movimento. Algumas forças especiais • Força gravitacional: Atua entre os planetas; •Peso (peso aparente, peso x massa) • Força normal: força de contato; •Força de atrito; • Tração: Força que aparece em fios e cordas. Física 1 𝐹 Física 1 Leis de Newton: 1ª Lei Todo corpo que estiver em repouso, tende a permanecer em repouso, e todo o corpo em movimento, tende a permanecer em movimento, até que seja aplicado uma força que altere seu estado de movimento Física 1 Física 1 A massa é a propriedade de um corpo que determina a sua resistência ao movimento (Inércia). Por isso, a primeira lei de Newton também é conhecida como lei da Inércia. Física 1 Assim a 2ª lei de Newton resume-se na equação 𝐹 = 𝑚 .𝑎 A aceleração produzida por uma força é inversamente proporcional a massa acelerada. Física 1 A unidade de força é: 𝐹 = 𝑘𝑔 𝑚 . 2 𝑠 =N Física 1 𝐹 = 𝑚 .𝑎 Pergunta: • De acordo com a equação acima, quando minha aceleração for 0, meu corpo estará parado? Física 1 Pergunta: • Por que conseguimos caminhar? 𝐹 𝐹 Física 1 A terceira lei de Newton é a lei da ação e reação. A toda ação corresponde uma reação, de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos. 𝐹𝑎𝑏 = - 𝐹𝑏𝑎 Física 1 Qual o seu peso? Física 1 𝐹 = 𝑚 .𝑎 𝑃 = 𝑚 .𝑔 O peso é força, e é dado em Newtons. O peso depende da aceleração da gravidade. Física 1 O livro exerce força sobre a mesa? E a mesa exerce força sobre o livro? Neste caso, qual a intensidade da força resultante do sistema livro sobre a mesa? Física 1 Um trabalhador está empurrando um caixote de massa m1 = 4,2 kg, encostado nele um segundo caixote com m2 = 1,4 kg. O trabalhador empurra os caixotes com uma força Ft = 3 N. Encontre a aceleração do sistema e a força exercida sobre o caixote 2. Mais um exemplo O dispositivo chamado Máquina de Atwood foi inventado por G. Atwood (1745-1807) em 1784 para determinar g. Calcule a aceleração dos blocos na máquina de Atwood. Considere que roldana e fio são ideais. y T T m1 m1 g m2 m2 g Bloco 1: F ma y y T m1 g m1a (1) Bloco 2: F ma y T m2 g m2 a (2) y 2a Lei de Newton: Exemplos Calcular a tração nos fios e a aceleração dos blocos. Os fios e a roldana são ideais. N T Bloco 1: F y 0 N m1 g F ma N m1 g x x y m1 g T F y Bloco 2: m2 g x T m1 a ma y m2 g T m2 a (2) (1) • Uma maneira de calcularmos a força de atrito entre duas superfícies é da seguinte maneira: Fatrito Fnormal • Onde µ é o coeficiente de atrito: – Se, • o atrito é estático: µe • o atrito é dinâmico: µd • Nota: Os coeficientes de atrito são adimensionais e sempre teremos µe > µd Associação de polias. 𝑃 𝐹= 𝑛 2 N = número de polias móveis 1. 2. 7) um caminhão de massa 2 toneladas é solto na banguela (em ponto morto) para tracionar um container de massa 0,5 toneladas com a ajuda de uma roldana de massa desprezível. Considere o coeficiente de atrito entre o pneu e a rampa sendo 0,1. a)o caminhão consegue puxar o container? b) qual a aceleração do sistema? 8) um helicóptero de 15 toneladas esta carregando um caminhão de 4,5 toneladas com uma aceleração para cima de 1,4 m/s², calcule: a) força vertical que o ar exerce sobre as pás do helicóptero; b) a tração no cabo de sustentação. 9) um foguete e sua carga que esta sendo enviada para a estação espacial tem uma massa total de 51 mil kg. Qual o empuxo do motor do foguete quando este está acelerando para cima a 18 m/s2 ? 3. 4. a) b)