Forças

1. A FORÇA É UMA INTERAÇÃO QUE SE ESTABELECE ENTRE DOIS CORPOS. Forças

2. Forças podem ser de contacto ou à distância - Alteração do estado de repouso Detetam-se - Alteração do estado de movimento Efeito (s) de uma força: - Deformação ( temporária em corpos elásticos. Permanente em corpos não elásticos)

3. Características de uma força Caracterizam-se pelos ELEMENTOS de uma FORÇA Forças

4. Ponto de aplicação  Ponto / área onde a força atua LINHA de AÇÃO definem Direção  Pode ser horizontal, vertical ou qualquer outra direção. ELEMENTOS de uma FORÇA Sentido cada direção tem 2 sentidos, pode ser da direita para a esquerda (ou vice versa), de cima para baixo … Valor numérico  Corresponde ao valor numérico lido no aparelho de medida DINAMÓMETROS Intensidade, norma ou valor Unidade  S.I  N ( newton) Kgf e Outras

5. Dinamómetro Aparelho que permite medir a intensidade (ou valor) de uma forçaUnidade S.I  Newton (N)

6. Resultante de Forças do conjunto de forças que atuam num corpo É uma única força que atuando num corpo produz o mesmo efeito que todas as forças que atuam nesse corpo  Força equivalente a todas as forças desse conjunto Resultante de forças com a mesma direção e sentido Ponto de aplicação – barco Direção– horizontal Sentido – da esquerda para a direita Intensidade – F1 = 80N Ponto de aplicação – barco Direção– horizontal Sentido – da esquerda para a direita Intensidade – F2 = 100N

7. Ponto de aplicação – barco Direção– horizontal Sentido – da esquerda para a direita Intensidade – FR= F1 +F2 FR= 80 N + 100 N FR= 180 N • Quando duas forças com a mesma direção e o mesmo sentido atuam num corpo, a força resultante tem: • Direção e sentido iguais aos das duas forças; • Intensidade igual à soma das intensidades das duas forças. FR= F1 +F2

8. Resultante de duas forças com a mesma direção mas sentidos opostos Ponto de aplicação – barra Direção– horizontal Sentido – da esquerda para a direita Intensidade – FR = 100 – 80 Ponto de aplicação – barra Direção– horizontal Sentido – da direita para a esquerda Intensidade – F3 = 80N FR = 20 N Quando duas forças com a mesma direção mas sentidos opostos atuam num corpo, a força resultante, , tem: Direção igual à das duas forças Sentido : igual ao da força com maior intensidade Intensidade igual à diferença das intensidades das duas forças Ponto de aplicação – barra Direção– horizontal Sentido – da esquerda para a direita Intensidade – F4= 100N

9. Resultante de duas forças com direções diferentes Regra de adição de vectores 1º- Escolher um ponto do espaço 2º- A partir desse ponto representar o vector Ponto de aplicação – ponto A do bloco Direção– recta A C Sentido – de A para C Intensidade – F5 = 100N Ponto de aplicação – ponto A do bloco Direção– recta A B Sentido – de A para B Intensidade – F5 = 80N 3º- A partir da extremidade de representar 4º- Unir a origem com a extremidade de

10. ou Regra do paralelogramo 1º - Escolher um ponto do espaço 2º - A partir do mesmo ponto representar o vector 3º - A partir da extremidade de cada vetor traçar uma paralela ao outro 4º - Unir o ponto inicial ao ponto de cruzamento das duas paralelas:

11. Se as forças forem perpendiculares: Teorema de Pitágoras Resultante de três ou mais forças ou

12. Conceitos de trigonometria usados em Física: Considerar um triângulo retangulo de lados a, b e c e ângulos A, B e C, sendo este último de 90º Num triângulo retangulo qualquer cateto é igual à hipotenusa x seno do ângulo oposto (ou qualquer cateto é igual à hipotenusa x coseno do ângulo adjacente) ou ou

13. Em geral, um vector pode escrever-se como a soma das suas componentes em direcções perpendiculares. Considera a força representada na figura ao lado. é a componente de segundo o eixo dos xx. Fx = 5 (já não é vector!) é a projecção escalar de segundo o eixo dos xx. A projecção escalar pode ser um número positivo, negativo ou nulo: é positivo se apontar no sentido positivo do eixo dos xx e é um número negativo se apontar no sentido contrário. FORÇAS α Sabemos da trigonometria que: Sabendo a intensidade da força, podemos determinar as componentes desta força por:

14. Newton • Nasceu em Inglaterra no ano da morte de Galileu. • Desenvolveu as ideias de Galileu sobre o movimento e enunciou as três leis. • Publicou as leis no tratado de Philosophiae Naturalis Principia Mathematica no qual escreveu...

15. ...«Tudo o que comprime ou arrasta outra coisa é outro tanto comprimido ou arrastado por ela. »...

16. ...«Se alguém comprime com o dedo uma pedra, o seu dedo é igualmente comprimido pela pedra »... Fp,d Fd , p As duas faces de uma mesma moeda. A impossibilidade de existir uma sem a outra.

17. Par Acção – Reacção 3ª Lei de Newton As forças que constituem um par ação - reação podem actuar por contacto ou à distância. São caracterizadas por: Enunciado da 3ª Lei de Newton Quando um corpo A exerce uma força sobre outro corpo B, este corpo B exerce também uma força sobre o corpo A, com a mesma direcção e a mesma intensidade, mas sentidos opostos.

18. Alguns exemplos de forças que constituem um par ação - reação

20. Par ação - reação entre um objeto e a mesa NÃO constituem um par ação - reação formam um par ação - reação

22. Terceira Lei de Newton ou Lei da Ação -Reação • « ... Para qualquer ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade...» • Ação e reação têm: Sentidos opostos A mesma linha de ação A mesma intensidade Pontos de aplicação em corpos diferentes

24. Lei da inércia – Primeira Lei de Newton Inércia é a resistência que todos os corpos apresentam em modificar o seu estado de repouso ou de movimento rectilíneo uniforme.  É uma característica de todos os corpos e é medida pela massa inercial do corpo

25. Enunciado da Lei da inércia – Primeira Lei de Newton Todo o corpo permanecerá em repouso ou em movimento retilíneo uniforme (velocidade constante), se a resultante das forças que atuam no corpo for nula. Quando a resultante das forças que atuam num corpo é nula ou … O corpo pode estar em repouso …o corpo pode estar animado de movimento retilíneo e uniforme

26. Primeira Lei de Newton ou Lei da Inércia Força resultante nula Corpo em repouso Corpo em movimento continua em movimento com a mesma velocidade continua em repouso Inércia tendência do corpo para manter a velocidade que tem ou o seu estado de repouso  É medida pela massa do corpo

27. Lei Fundamental da dinâmica  2ª lei de Newton A resultante de todas as forças que atuam num corpo é diretamente proporcional à aceleração que o corpo adquire. A constante de proporcionalidade é a massa inercial do corpo

28. Lei Fundamental da dinâmica  2ª lei de Newton

29. … a velocidade aumenta, a aceleração tem o sentido do movimento e a força resultante também Enquanto a força resultante se mantém constante, a aceleração é também constante movimento uniformemente acelerado A força resultante que atua num corpo e a sua aceleração têm a mesma direção e o mesmo sentido A aceleração é tanto maior quanto maior for a intensidade da força resultante

30. … a velocidade diminui, a aceleração tem o sentido oposto ao do movimento e a força resultante também Enquanto a força resultante se mantém constante, a aceleração é também constante movimento uniformemente retardado

31. Tipos de movimentos retilíneos

32. Exemplos de forças de ATRITO Durante o movimento dos veículos de transporte terrestre, há forças de atrito nas superfícies de contacto com o solo e com o ar Durante o movimento de um barco, há forças de atrito nas superfícies de contacto com a água e com o ar Durante o movimento dos aviões, há forças de atrito nas superfícies de contacto com o ar

33. Recordar que: A constante é a aceleração da gravidade, g = 9,8 m/s2 Num mesmo lugar da Terra é:

34. Movimento de um corpo sujeito a forças de atrito  Há equilíbrio de forças  Há equilíbrio de forças  Enquanto a anular a continua a haver equilíbrio de forças  o bloco continua em repouso  Há equilíbrio de forças

35. À medida que a força motora aumenta, o movimento é mais acelerado Quando a é superior à , deixa de haver equilíbrio de forças  o bloco inicia o movimento

36. As forças de atritomanifestam-se quando um corpo se move ou tem tendência a mover-se em relação a outro A força que a menina exerce sobre o armário é equilibrada pela força de atrito exercida pelo chão O atrito entre superfícies sólidas que impede que elas se movam chama-se atrito estático O armário só começa a mover-se quando a força aplicada for mais intensa que a força de atrito

37. Quando a deixa de actuar, o bloco acaba por parar.  A continua a atuar no bloco com sentido oposto ao do movimento. Considerando que as forças atuam no centro de massa do bloco A é a resultante das forças que atuam no bloco  é responsável pela paragem do bloco

38. Factores de que dependem as forças de ATRITO  Quanto mais rugosas forem as superfícies em contacto, maior é a força de atrito  Quanto maior for o peso do corpo que se move maior é a força de atrito

39.  A força de atrito não depende da área das superfícies de contacto. Massa dos blocos iguais

40. Conclusão:  A força de atrito não depende da área da superfície de contacto. As forças de atrito que resultam da ação entre duas superfícies em contacto, quando uma se move em relação à outra, dependem  da rugosidade das superfícies  do peso do corpo que se move

41. Atrito útil e atrito prejudicial