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Caderno 1 Capítulo 3. DINÂMICA: Força e Movimento. www.aveiros.com.br. Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana. 3.1 – Força e suas características. “Para todo efeito, há uma causa; para toda ação, há uma reação”.
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Caderno 1Capítulo 3 DINÂMICA:Força e Movimento www.aveiros.com.br
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana 3.1 – Força e suas características. “Para todo efeito, há uma causa; para toda ação, há uma reação”. • Dinâmica: É a parte daMecânica que analisa os movimentos, fazendo as relações entre causas e efeitos. • O estudo dos movimentos que relacionam as causas e os efeitos é a essência da Dinâmica. • Força: Para se compreender o conceito de força, que é algo intuitivo, pode-se basear em dois tipos de efeitos, dos quais ela é causa: • Deformação: efeito estático da força; o corpo sofre uma modificação em seu formato, sob a ação da força. • Aceleração: efeito dinâmico da força, em que o corpo altera a sua velocidade vetorial, isto é, varia pelo menos umas das seguintes características da velocidade: direção, sentido e módulo, quando sujeito à ação da força.
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana Conceito de Força • Força: todo agente capaz de produzir deformação num corpo ou modificar o estado cinético (repouso ou movimento) de um objeto. • Força de contato: força cuja atuação se dá por contato direto ou indireto. • Força de campo: força cuja atuação se • dá sem contato direto ou indireto, mas por • causa da “ação à distância” devido a esse • campo.
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana Dinamômetro • DINAMÔMETRO: Chama-se dinamômetro todo aparelho graduado de forma a indicar a intensidade da força aplicada em um dos seus extremos. Internamente, o dinamômetro é dotado de uma mola que se distende à medida que se aplica a ele uma força. • Grandeza escalar: é definida quando precisamos somente de um valor numérico associado a uma unidade de medidapara caracterizar uma grandeza física. • Uma grandeza vetorial só pode ser conhecida se possui as três características: • Direção; • Sentido; • Intensidade ou módulo.
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana Conceito de Força Podemos definir “força” sob dois aspectos:Estáticoe outro Cinemático.
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana UNIDADES DE FORÇA: Serão apresentadas aqui três unidades utilizadas para se exprimir o valor de uma força em três diferentes sistemas de unidades: o CGS, o MKS (Sistema Internacional de Unidades) e o MK*S (MKS técnico). No quadro a seguir, apresentamos as unidades fundamentais de cada sistema, bem como as unidades de força de cada um deles. • Um newton é a intensidade da força que, aplicada a um corpo de massa 1 kg, transmite ao mesmo uma aceleração de 1 m/s2 . F = m . a F = 1 kg . 1 m/s2 F = 1 N • Um quilograma-força corresponde ao peso de um corpo de massa 1 kg num local onde g = 9,8 m/s2. F = m.a F = 1kg . 9,8m/s2 F = 9,8 N F = 1 kgf • OBS.:1N = 105 d e 1kgf = 9,8 N
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana Isaac Newton Isaac Newton (1642-1727) nasceu em Woolsthorpe (Inglaterra). Foi educado na Universidade de Cambridge e considerado aluno excelente e aplicado. Newton fez descobertas importantes em Matemática, Óptica e Mecânica. Em sua obra “Princípios Matemáticos de Filosofia Natural”, enunciou as três leis fundamentais do movimento, conhecidas hoje como leis de Newton.
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana 3.2 - Leis de Newton Primeira lei de Newton ( Princípio da Inércia ) • Isso significa que um ponto material isolado possui velocidade vetorial constante. • Inércia é a propriedade da matéria de resistir a qualquer variação em sua velocidade. • Um corpo em repouso tende, por inércia, a permanecer em repouso. • Um corpo em movimento tende, por inércia, a continuar em MRU.
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana Primeira lei de Newton ( Princípio da Inércia )
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana 3.3 – Força de Atrito: A força de atrito é uma força que se opõe ao movimento dos corpos. Quando queremos que um objeto entre em movimento, aplicamos uma força sobre ele (puxando ou empurrando), porém, nem sempre esse objeto move-se. Isso ocorre porque passa a atuar sobre ele uma força contrária a esse movimento, a força de atrito, que pode ser definida como: “A força de atrito é uma força que se opõe ao movimento dos corpos.” • Ela pode ser classificada de duas formas: • Força de atrito cinético (ou dinâmico): é uma força que surge em oposição ao movimento de objetos que estão se movendo; • Força de atrito estático: atua sobre o objeto em repouso e dificulta ou impossibilita que ele inicie o movimento. Conhecendo os fatores que determinam a força de atrito, podemos definir as expressões utilizadas para calculá-la. A força de atrito cinético é calculada com a fórmula: Fat = μc . N Em que μc é o coeficiente de atrito cinético entre as duas superfícies. A força de atrito estático é calculada pela seguinte fórmula: Fat = μe. N Em que μe é o coeficiente de atrito estático entre as superfícies. A unidade de medida da força de atrito no Sistema Internacional é o Newton
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana 3.4 - Segunda lei de Newton (Princípio fundamental da Dinâmica) • A resultante das forças aplicadas a um ponto • material é igual ao produto de sua massa pela • aceleração adquirida:
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana 3.5 - Terceira lei de Newton (Princípio da ação-e-reação) • Toda vez que um corpo A exerce num corpo B uma força , este também exerce em A outra força tal que essas forças: a) têm a mesma intensidade; b) têm a mesma direção; c) têm sentidos opostos; d) têm mesma natureza, sendo ambas de campo ou ambas de contato.
Capítulo 3 Dinâmica Newtoniana 3.5 - Terceira lei de Newton (Princípio da ação-e-reação) Sempre que exerces uma força sobre um corpo, esse corpo exerce sobre ti uma força com a mesma direção, a mesma intensidade, mas sentido oposto à tua. Se exerceres uma força sobre um determinado objeto (Força1)... ... esse objeto também exerce uma força sobre ti (Força2), de igual valor e direção, mas de sentido oposto à força que exerceste sobre ele. Estas duas forças, 1 e 2, formam um par a que se dá o nome de Par Ação-Reação.
