aula 5 força e movimento

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E TECNOLÓGICO
CURSO DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
CAMPUS MARABÁ
FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I
Profº André Scheidegger Laia
 MECÂNICA – Dinâmica 
Força e Movimento
- Conceito de Força
- Leis de Newton
-Forças particulares
* Peso
*Normal
*Atrito
*tração
- Aplicação das Lei.
Movimento circular uniforme
CONCEITO DE FORÇA
 Conceito intuitivo Força = esforço físico
 Conceito Físico Força é todo agente capaz de
alterar o estado de movimento ou repouso de um
corpo.
FORMAS GERAIS DE FORÇA
 As forças podem, de maneira geral, ser
classificadas em dois grupos: Forças de ação a
distancia e forças de contato. A força de atração
gravitacional é uma forma de ação à distancia; as
forças de atrito (com o ar e com o solo) e a força
normal são exemplos de forças de contato.
 Obs: As forças que agem à distancia diminuem
com esta.
COMO MEDIR UMA FORÇA?
 Corpos elásticos se deformam sob ação de forças
de contato. Podemos medir o efeito de uma força
aplicada a um corpo pela distensão que ela
produz numa mola presa a ele. O dinamômetro
baseia-se neste principio.
 Vamos usar provisoriamente a escala da régua
como unidade de força: o modulo da força da mola
é:
F = k . L
Obs: A unidade padrão de força
é o N = kg . m/s2
RESULTANTES DE FORÇAS
 As forças se somam como um vetor: a resultante 
de n forças agindo sobre um corpo é:
Fr = F1 + F2 + F3 +...+ Fn
Diagrama de corpos livres: isolamos o corpo em
questao colocando todas as forças externas que
agem sobre o corpo.
FORÇA E 1ª LEI DE NEWTON
 Uma partícula sujeita a uma força resultante
nula mantém o seu estado de movimento. Se ela
estiver em repouso, permanece indefinidamente
em repouso; se estiver em MRU, mantém sua
velocidade (constante em modulo, direção e
sentido).
REFERENCIAL INERCIAL
 Exemplos de referenciais não-inerciais:
- Um veiculo acelerado, como um avião ou um 
elevador;
- - a superfície da Terra (girando) no caso de 
deslocamentos grandes. 
FORÇA E ACELERAÇÃO
 Um corpo sob ação de uma força resultante não 
nula sofre uma aceleração.
FORÇA E MASSA
 Para uma determinada força, dobrando-se a 
quantidade de matéria do corpo, sua aceleração 
cai pela metade:
A aceleração é inversamente proporcional à massa.
FORÇA E ACELERAÇÃO
 Para um determinado corpo dobrando-se a força, 
dobra-se a aceleração:
A aceleração é proporcional a força.
A SEGUNDA LEI DE NEWTON
 Combinando as duas constatações:
 A aceleração de um corpo é diretamente proporcional
à força resultante agindo sobre ele e inversamente
proporcional à sua massa.
 Matematicamente:
 Esta equação é o principio fundamental da dinâmica,
que permite determinar a evolução de um sistema na
mecânica clássica.
 A massa é uma grandeza escalar! A massa que
aparece na 2ª lei de Newton é chamada de massa
inercial.
DECOMPOSIÇÃO DE FORÇAS E A 2ª LEI DE
NEWTON
 Sendo vetor a aplicação será a mesma;
INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE MASSA
 Balança de braços iguais: comparação com 
massa-padrão.
Mesma media na Terra ou na Lua
 Balança de mola: medida da força peso.
Medidas diferentes na
Terra e na Lua
FORÇAS ESPECIAIS OU FREQUENTES
 Força gravitacional
 Força normal
 Força de tração
 Força de atrito
FORÇA GRAVITACIONAL
 Matematicamente:
Sendo G = 6,67x 10-11 N.m2/kg2
 Para objetos próximos a superfície da Terra temos 
que: 
Sendo assim:
FORÇA DE TRAÇÃO
 A força de tração sempre ocorre quando a força
esta sendo transferida ao corpo por meio de um
fio.
Um situações ideais se faz necessário admitir que
este é desprovido de massa, é completamente
flexível e inextensível.
FORÇA NORMAL
 Esta força esta sempre presente quando um corpo
esta apoiado sobre uma superfície. Ela é sempre
perpendicular a superfície e comporta-se como
uma resposta a força peso do objeto.
SITUAÇÕES PROBLEMAS
 Cap 5 – HALLIDAY, 4ªed
 A figura abaixo mostra um bloco de massa M = 3,3 kg. Ele se
move livremente se atrito, sobre uma fina camada de ar na
superfície horizontal de uma mesa.
O bloco deslizante está preso a uma corda que passa em volta de
uma polia de massa e atrito desprezíveis e tem, na outra
extremidade, um segundo bloco de massa m = 2,1 kg. O bloco
suspenso, ao cair, acelera o bloco deslizante para a direita.
Determine:
a) A aceleração dos blocos.
b) A força de tração.
 2ª situação:
 A figura abaixo mostra um bloco de massa m = 15
kg suspenso por três cordas. Quais as tenções nas
cordas?
1 = 28°
2 = 47°
 3ª situação:
 A figura abaixo mostra um bloco de massa m= 15 
kg, sobre um plano inclinado sem atrito.
Se  = 27º, qual a aceleração do bloco?
SISTEMAS DE ROLDANAS
 Um sistema de roldanas pode ajudar a se
contrapor ao peso de um objeto aplicando uma
força menor. Por exemplo, no sistema abaixo, a
força a ser aplicada para manter o sistema em
equilíbrio é metade do peso do objeto.
PLANO INCLINADO E FORÇA DE ATRITO ESTÁTICO
N e = quando v = 0
Fat emax = na iminência do movimento
mg

MOVIMENTO CIRCULAR
 Este movimento como o nome já fala se da em
uma trajetória circular onde a velocidade é
sempre tangencial a mesma e cuja a força
centrípeta é direcionada para o centro da região
circular.
V
P
R
 S
V
Equações no quadro:
PERÍODO E FREQÜÊNCIA DE UM MCU
 Período (T) de um movimento circular uniforme é o
tempo decorrido em uma oscilação completa.
 Freqüência (f) é o numero de oscilações por unidade
de tempo dada em Hetz.
 Equações do período , freqüência, aceleração centrípeta no 
quadro.