DINÂMICA DO MOVIMENTO

1. DINÂMICA DO MOVIMENTO Prof. RaphaelCarvalho

2. Onde Estudar? LIVRO: MECÂNICA CAPÍTULO 5: Fornece uma introdução do conceito. CAPÍTULO 6: Explica o processo vetorial de soma das forças. CAPÍTULO 7: Aplicações do processo vetorial de soma das forças a partir de situações de equilíbrio. CAPÍTULO 8: Explica os conceitos inerentes às forças mais comuns encontradas na mecânica. CAPÍTULO 10: 1ª e 2ª Leis de Newton. CAPÍTULO 12: 3ª Lei de Newton.

3. Mecânica – Cinemática - Dinâmica • Mecânica –É a ciência que tem como objetivo o estudo dos movimentos. • Cinemática - apenas descreve o movimento, sem investigar suas causas. • Dinâmica – Pesquisa e estuda as causas que produzem e modificam os movimentos.Na Dinâmica aparece uma série de conceitos bastante intuitivos em nossa vida tais como: Força e Energia.

4. Conceito Dinâmico de Força • A Força é a CAUSA que tem, como EFEITO DINÂMICO, a aceleração. • Se um corpo possui aceleração, existe uma força responsável por esta aceleração. • Retirada a FORÇA, no mesmo instante, desaparece a ACELERAÇÃO.

5. Observações • Como a aceleração é uma grandezavetorial, então a FORÇA, também, é uma GRANDEZA VETORIAL. a F ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// (efeito) (causa)

6. Classificação das FORÇAS • a) FORÇAS DE AÇÃO À DISTÂNCIA (OU DE CAMPO) • São aquelas que atuam sobre os corpos mesmo quando não existe o contato entre eles. • As forças de ação à distância atuam numa região do espaço denominada de CAMPO. Exs: • Força Gravitacional (Peso) força exercida pela Terra sobre um corpo de massa m. Características: Módulo: P = m . G Direção: Vertical Sentido: Para baixo b) For.Elétrica:(Prótons /elétrons) c) Força Magnética: (Imãs)

7. Ex. Força Peso (P) A p b) B • a) p D ///////////////////////////////////////////////////// TERRA p p p C c) P /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

8. Forças de Contato • São aquelas que só atuam sobre os corpos se existir o contato entre eles. • Ex: NORMAL, TRAÇÃO, FORÇA DE ATRITO, FORÇA ELÁSTICA ... • FORÇA NORMAL (N) – É a força exercida pela superfície em que o corpo está apoiado. Ela atua PERPENDICULAR a superfície, em que o corpo se encontra.

9. N força normal N N • a) N N c) N N N

10. Força de Tração ou Tensão (T) • É uma força exercida através de um fio ou de uma corda. • Ex: a) b) c) T A ///////////////////////////////// /////////////////// ///////////////////////////////// T T T1 T2 B T T d) T T A B

11. Força de Tração e Compressão • São forças que atuam em objetos sólidos. • Tração (T): Atua no sentido de alongar a barra. • Compressão (C): Atua no sentido de diminuir o comprimento da barra. T T T /////////////////////////////////////////////////////////////////// T T /////////////////////////////////////////////////////////////////////

12. Força de Atrito • Denomina-se atrito a resistência que os corpos em contato oferecem ao movimento. Temos os seguintes casos: • Força de atrito estática: N N (Sentido da eminência movimento) F a t F fat = µe .N µe P Coeficiente atrito estático Reação normal do apoio N

13. Força de atrito dinâmica N N F a t = µd . N F fat µd P Coeficiente atrito dinâmico Reação normal do apoio N (Sentido do Movimento) OBS: A força de atrito entre dois corpos em contato é tangente à superfície de contato e tem sentido oposto ao do movimento (ou à “tendência” de movimento) relativo entre as superfícies.

14. Princípios da Dinâmica(As leis de Newton) • Princípio da Inércia ou 1ª. lei de Newton • Um ponto material isolado está em REPOUSO ou em MOVIMENTO RETILÍNEO E UNIFORME. • Um corpo, livre da ação de forças, se mantém em equilíbrio,por INÉRCIA. • Um ponto material não pode, por si só, mudar sua velocidade vetorial.

15. O que é inércia de um corpo? • A inércia de um corpo é a propriedade que esse corpo tem de resistir à mudança de suavelocidade.A velocidade de um corpo somente é alterada, quando aplica-se sobre ele uma força. Pode-se então dizer que: • Se o corpo estiver em repouso deverá, por inércia ,permanecer em repouso. • Se o corpo estiver emMRU,deverá, por inércia, manter esse movimento.

19. Um corpo em movimento tende a permanecer em movimento

23. Ex: Por que um corpo lançado com velocidade Vo0 numa superfície plana horizontal ele para? • Isso ocorre pois, em geral, há duas forçasse opondo ao movimento: a força de resistência do ar (F ar ) e uma força de atrito ( F a t ) que a superfície exerce no bloco. Se conseguirmos eliminar as duas, o bloco deveria prosseguir com Vo (cte). Sentido do movimento F ar F a t

24. Ex: Quando você encontra-se no interior de um ônibus com V (c t e) relativo solo, o que ocorre se o motorista brecar de vez? • Resp:Você tende, por inércia, manter a mesma velocidade V em relação ao solo.Assim você é projetado para frente.

25. Ex: E se você estiver dentro de um ônibus, onde V = 0 (repouso), em relação ao solo, o que ocorre se ele “arrancar”? • Resp: Você tende, por inércia, manter a mesma velocidade V (repouso) em relação ao solo. Assim você é projetado para trás.

26. Por que numa curva, você é projetado para um lado do veículo? • O auto move-se em linha reta com V constante em relação ao solo.Se ele de repente entra em uma curva, você, por inércia, tende a prosseguir em linha reta com a mesma velocidadeV que o auto possuía. O Auto consegue fazer a curva porque a estrada aplica uma força deatrito nas rodas que lhe muda a direção.

27. Princípio Fundamental da Dinâmica(ou 2ª. Lei de Newton) • A RESULTANTE (Frou R) das forças que agem sobre um corpo é igual ao produto de sua massa (m) pela aceleração (a) adquirida. Fr= m.a OBS: a) A aceleração adquirida pelo corpo sempre possui a mesma DIREÇÃO e SENTIDO da força resultante. b)A unidade da força no S.I.é: N (newtons)

30. O que é 1 Newton? • É a unidade da força no sistema MKS (ou S.I.).1 N é uma força capaz de imprimir a um corpo de massa 1 kg uma aceleração de 1 m / s². a = 1 m / s² F = 1 N M = 1 kg 1 N = 1 kg x 1 m / s²

31. O que é 1 dina? • É a unidade da força no sistema CGS. • 1 dina é uma força capaz de imprimir a um corpo de massa 1g uma aceleração de 1cm /s². a = 1 cm / s² M = 1 g F = 1 dina 1 dina = 1 g x 1 cm / s²

32. O que é 1 kilograma - força(k.g.f)? • É a unidade do sistema MkgfS. • 1 kgf é uma força capaz de imprimir a um corpo de massa 1 kg uma aceleração de 9,8 m / s². É a unidade do sistema MkgfS. 1 kgf é uma força capaz de imprimir a um corpo de massa 1 kg uma aceleração de 9,8 m / s². m = 1 kg a = 9,8 m / s² F = 1 kgf 1 kgf = 1 kg x 9,8 m / s²

33. Relação entre NEWTON e DINA • 1 N = 1 kg x 1 m / s² = 1 000g x 100cm/s² = 100 000 g x cm / s² = 10 5 g x cm / s² = 10 5 dina Logo 1 N = 10 5 dina

34. Relação entre KILOGRAMA-FORÇA e NEWTON • 1 kgf = 1 kg x 9,8 m / s² = 9,8 ( 1 kg x 1 m/ s²) = 9,8 N. Logo: 1 kgf = 9,8 N

35. Terceira Lei de Newton • Principio da ação e reação • A toda ação corresponde uma reação, de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto. • Sempre que um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, este reage exercendo em A uma outra força, de mesma intensidade e direção, mas de sentido contrário.

36. AÇÃO E REAÇÃO • OBS: Ação e Reação são forças que nunca se anulam pois sempre agem em corpos diferentes. • Ex: A Terra atrai os corpos com uma força, que é o peso do corpo (ação).Por este princípio, o corpo atrai a Terra com força de mesma intensidade e direção, mas com sentido oposto (reação). • Ex: Quando chutamos uma bola, aplicamos uma força (ação) sobre ela que é correspondida com outra força (reação) aplicada sobre nosso pé.

37. AÇÃO E REAÇÃO: Forças de ação e reação atuam em corpos diferentes.

40. FIM!!!