02 - forças e movimentos

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  • 8/10/2019 02 - Foras e Movimentos

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    Foras emovimentos

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    Foras

    No nosso dia a dia so muitas as situaes em queaplicamos foras.

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    Foras Interaes de contacto ou distncia.

    As foras traduzem interaesentre corpos.

    Estas interaes podem ser de contacto

    ou distncia.

    Interaes decontacto

    Interaes distncia

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    Foras Interaes de contacto ou distncia.

    Exemplos de interaes distncia:

    Interao gravitacional responsvel, por exemplo,pelo movimento dos satlites arti!ciais em volta da"erra.

    Interao eltrica responsvel, por exemplo, pelaatrao de #olin$as de esferovite por r%ua

    eletrizante.

    Interao magntica responsvel, por exemplo,pela atrao de #olin$as metlicas por imanes.

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    Foras Interaes de contacto ou distncia.

    Exemplos de interaesde contacto:

    A fora exercida pelas mos do atleta permite a

    elevao dos $alteres.

    A fora exercida pelos ps dos &o%adores na #olapermite o seu movimento.

    A fora elstica exercida pela tira de #orrac$aesticada num arco permite o movimento daseta.

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    Foras Efeitos das foras

    As foras no se veem, apenas se sentem osseus efeitos'

    As foras podem modi!car o estado de repouso doso#&etos so#re os quais atuam.

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    Foras Efeitos das foras

    As foras no se veem, apenas se sentem osseus efeitos'

    As foras podem alterar o estado de movimento deum o#&eto mudana de sentido, direo evelocidade.

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    Foras Efeitos das foras

    As foras no se veem, apenas se sentem osseus efeitos'

    As foras podem deformar temporria oupermanentemente o#&etos.

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    Foras Caractersticas de uma fora

    A fora uma %randeza vetorial, que serepresenta por(

    F

    )s aparel$os que permitem medirintensidades de fora so osdinammetros.

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    Foras Caractersticas de uma fora

    A unidade de fora no*istema +nternacional

    -nidades *+ o e!ton" .

    No dia/a/dia usa/se muito umaoutra unidade de fora que no

    pertence ao *istema

    +nternacional de -nidades o#uilograma$fora" %gf.

    0 1%f 2 3,4

    N

    -m saco com amassade & %gde tan%erinas

    pesa & %gf, ouse&a, '"( .

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    Foras Caractersticas de uma fora

    )s elementos que caraterizam uma fora , so(F

    )ireo o da reta se%undo a qual a fora atua5 essa retadesi%na/se por lin$a de ao da fora.

    *entido indica a orientao da fora numa dada direo5 emcada direo temos dois sentidos.

    Intensidade o valor da fora acompan$ado da respetivaunidade representa/se simplesmente por F.

    +onto de aplicao o ponto onde a fora atua.

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    Foras Caractersticas de uma fora

    6orpo pendurado num dinam7metro

    Fora exercida(

    +nterao(

    8onto deaplicao(

    9ireo(

    *entido(

    :alor(

    ;ravncia

    6orpo

    :ertical

    9e cima para #aixo descendente

    9epende da massa do corpo e da aceleraoda %ravidade

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    Foras Caractersticas de uma fora

    ?ola de uma caneta

    Fora exercida(

    +nterao(

    8onto deaplicao(

    9ireo(

    *entido(

    :alor(

    Elstica

    9e contacto

    9edo

    :ertical

    9e #aixo para cima ascendente

    9epende da fora exercida pelo dedo

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    Foras Caractersticas de uma fora

    @man que atra< o#&eto metlico

    Fora exercida(

    +nterao(

    8onto deaplicao(

    9ireo(

    *entido(

    :alor(

    Atrao ma%ntica

    = dist>ncia

    imal$a de ferro

    )#l

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    Foras Caractersticas de uma fora

    8ancada de uma raquete numa #ola de tnis emmovimento

    Fora exercida(

    +nterao(

    8onto deaplicao(

    9ireo(

    *entido(

    :alor(

    ?uscular

    9e contacto

    Bola

    Corizontal

    9a esquerda para a direita

    9epende do esforo muscular despendido

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    Foras Caractersticas de uma fora

    0N

    F, -

    +ntensidade(

    8onto de aplicao( ,

    9ireo( /ori0ontal ou

    reta ,-

    *entido( de , para -

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    Foras caracrersticas de uma fora

    Exerc

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    Foras caracrersticas de uma fora

    Exerc

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    Foras caracrersticas de uma fora

    Exerc

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    Foras Caractersticas de uma fora

    Exerc

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    Foras caracrersticas de uma fora

    Exerc

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    Foras Caractersticas de uma fora

    Exerc

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    Foras

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    Foras

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    Foras

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    Foras

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    Foras n%ulo de3LM

    AF

    B

    F

    AF

    B

    F

    N10F100F100F

    3664F68F

    FFF

    RR

    2

    R

    2

    R

    222

    R

    2

    B

    2

    A

    2

    R

    ===

    +=+=

    +=

    ?

    Resultante

    F

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    Foras n%ulodiferente de 3LM

    AF

    BF

    BFAF

    ResultanteF

    ResultanteF

    BF

    AF

    ou

    Neste caso, a intensidade da foraresultante o#tida medindo otaman$o do vetor e, utilizando a

    escala, calcular/se o valor.

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    Foras

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    Foras

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    Foras ;eis de e!ton

    3A ;ei de e!ton Bou ;ei da,o$

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    Foras ;eis de e!ton

    3A ;ei de e!ton Bou ;ei da,o$

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    Foras ;eis de e!ton

    3A ;ei de e!ton Bou ;ei da,o$

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    Foras ;eis de e!ton

    3A ;ei de e!ton Bou ;ei da,o$

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    Foras ;eis de e!ton

    3A ;ei de e!ton Bou ;ei da,o$

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    Foras ;eis de e!ton

    3A ;ei de e!ton Bou ;ei da,o$

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    Foras ;eis de e!ton

    3A ;ei de e!ton Bou ;ei da,o$

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    Foras ;eis de e!ton

    3A ;ei de e!ton Bou ;ei da,o$

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    Foras ;eis de e!ton

    3A ;ei de e!ton Bou ;ei da,o$

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    Foras ;eis de e!ton

    ?A ;ei de e!ton Bou ;ei 2undamentalda )inmica

    Quando se aplicou uma fora pelo motor no carro em repouso,este adquiriu uma acelerao positiva a velocidade aumentou.

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    Foras ;eis de e!ton

    ?A ;ei de e!ton Bou ;ei 2undamentalda )inmica

    Quando se aplicou uma fora pelos traves no carro emmovimento, este adquiriu uma acelerao ne%ativa a velocidade

    diminuiu.

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    Foras ;eis de e!ton

    ?A ;ei de e!ton Bou ;ei 2undamentalda )inmica

    Quando a resultante das foras que atuam numcorpo no nula, produz nesse corpo uma

    acelerao, com a mesma direo e sentido dafora resultante, que tanto maior, quanto maior

    for o valor da resultante das foras.

    amFR

    =

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    Foras ;eis de e!ton

    ?A ;ei de e!ton Bou ;ei 2undamentalda )inmica

    Aplicando a mesma fora resultante a corpos de diferentesmassas(

    ) corpo de maiormassa, adquire menor

    acelerao.

    ) corpo de menormassa, adquire maior

    acelerao.

    F 2 mxa

    F 2 m x

    a

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    Foras ;eis de e!ton

    ?A ;ei de e!ton Bou ;ei 2undamentalda )inmica

    Aplicando foras diferentes a corpos de massas i%uais(

    ) corpo onde aplicada a forade menor valor , adquire menor

    acelerao.

    ) corpo onde aplicada a forade maior valor , adquire maior

    acelerao.

    F2 mxa

    F 2 mx

    a

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    Foras ;eis de e!ton

    ?A ;ei de e!ton Bou ;ei 2undamentalda )inmica

    Fora aplicada no sentido do movimento(

    v v

    RF

    RF

    a a

    ) carro RaceleraS

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    Foras ;eis de e!ton

    ?A ;ei de e!ton Bou ;ei 2undamentalda )inmica

    Fora aplicada no sentido oposto ao do movimento(

    v v

    RF

    RF

    a a

    ) carro RtravaS

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    Foras ;eis de e!ton

    ?A ;ei de e!ton Bou ;ei 2undamentalda )inmica

    Exerc

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    Foras ;eis de e!ton

    >m caso particular da ?A ;ei de e!ton: o+E*5 de um corpo

    *e no existisse aresistOncia do ar,qualquer corpo quefosse lar%ado !caria

    su&eito apenas G foragravtica que atuanele.

    Assim, no vFcuo"

    todos os corposlanados da mesmaaltura no mesmoinstante c/egam aosolo ao mesmotempo.

    5 Gartelo e a +ena $ Experimentode 4alileu na ;ua

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    Foras ;eis de e!ton

    >m caso particular da ?A ;ei de e!ton: o+E*5 de um corpo

    ) peso fora %ravmica(

    gmP =%

    8

    8eso

    N

    ?assa

    1%

    Acelerao da%ravidade

    mTs

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    Foras ;eis de e!ton

    >m caso particular da ?A ;ei de e!ton: o+E*5 de um corpo

    Na montan$a 8E*)?EN)

    No vale 8E*) ?A+)

    ) 8eso varia comU

    U a ,;HIH>)E

    ) 8E*) 9E -? 6)8) 9+?+N-+ 6)? ) A-?EN") 9A A"+"-9E A Q-E EE

    *E EN6)N"A

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    Foras ;eis de e!ton

    >m caso particular da ?A ;ei de e!ton: o+E*5 de um corpo

    ) 8eso varia comU

    U a ;,HIH>)E

    ) 8E*) 9E -? 6)8) A-?EN"A 6)? ) A-?EN") 9A A"+"-9E A Q-E

    EE *E EN6)N"A

    Nos polos8E*)

    ?A+)

    Noequador

    8E*)

    ?EN)

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    Foras ;eis de e!ton

    >m caso particular da ?A ;ei de e!ton: o+E*5 de um corpo

    ) 8eso varia comU

    U a ,CE;E

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    Foras ;eis de e!ton

    >m caso particular da ?A ;ei de e!ton: o+E*5 de um corpo

    Exerc

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    Foras ;eis de e!ton

    >m caso particular da ?A ;ei de e!ton: o+E*5 de um corpo

    Exercm corpo de massa ? %g #ue se encontrava superfcieda Herra foi colocado altitude de 3 %m e depois a && %m .

    H.0/9iz, &usti!cando, o que aconteceu G massa do corpo.H./Explica o que aconteceu ao peso do corpo0H.H/*upe que o mesmo corpo colocado sucessivamente, a

    trOs latitudes diferentes( 0LX, PLX e 4PX. Explica o que acontece aopeso desse corpo.

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    Foras ;eis de e!ton

    &A ;ei de e!ton Bou ;ei da Inrcia

    *e no for aplicada uma fora na #ola, ela no altera o seuestado de repouso'

    9a mesma forma, um corpo em movimento continuar emmovimento, at que uma fora o faa parar.

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    Foras ;eis de e!ton

    &A ;ei de e!ton Bou ;ei da Inrcia

    "odo o corpo permanece em repouso ou emmovimento retil

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    Foras ;eis de e!ton

    &A ;ei de e!ton Bou ;ei da Inrcia

    A B

    Quando o autocarro acelera A, os passa%eiros so impelidos para

    trsQuando o autocarro trava B, os passa%eiros so impelidos para a

    frente

    "odos os corpos tOm tendOncia a manter o seu estado de repousoou movimento. 8ara que o corpo pare, inicie ou altere o seu

    movimento necessrio aplicar/l$e uma fora

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    Foras ;eis de e!ton

    &A ;ei de e!ton Bou ;ei da InrciaA inrcia a resistOncia que todos os corpos apresentam emmodi!car o seu estado de repouso ou de movimento retil

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    A inrcia faz com que os corpos se&am pro&etados para a frente quando se trava, e

    pro&etados para trs quando se acelera

    Foras ;eis de e!ton

    &A ;ei de e!ton Bou ;ei da Inrcia

    \ por causa da inrcia que importante o uso de cintos de se%urana eapoios para a ca#ea.

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    Foras ;eis de e!ton

    &A ;ei de e!ton Bou ;ei da Inrcia

    8or inrcia, o cavaleiro tende aprosse%uir com a sua velocidade

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    Foras ;eis de e!ton

    &A ;ei de e!ton Bou ;ei da Inrcia

    A inrcia tam#m pode ser RutilizadaS para realizar truques'

    6omo a fora aplicada na toal$a, os o#&etos tendem a permanecer em repouso

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    Foras ;eis de e!ton

    &A ;ei de e!ton Bou ;ei da Inrcia

    Exerc

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    Foras ;eis de e!ton

    Colises

    Quando o condutor de um ve

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    Foras ;eis de e!ton

    Colises

    t

    vmF i

    coliso

    =

    6onsiderando que a acelerao constante e que a velocidadeap7s a coliso zero, a intensidade da fora de coliso dadapela expresso(

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    Foras ;eis de e!ton

    Colises

    ) ve

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    Foras ;eis de e!ton

    Colises

    Air#a% e cinto de se%urana associados reduzem os

    efeitos da coliso no corpo dos ocupantes

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    Foras ;eis de e!ton

    Colises

    )s capacetes reduzem os efeitos da coliso na ca#ea

    dos motociclistas.

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    Foras ;eis de e!ton

    Colises

    Exercm automPvel de (MM %g" #uando seguia numa estrada/ori0ontal e retilnea velocidade de R? %mN/" em6ateu

    num muro" demorando M"(M s a parar.

    0/ Qual ter sido a intensidade da fora mdia que o muroexerceu no autom7vel durante o c$oqueJ

    / ) valor dessa fora seria o mesmo se o autom7vel, nasmesmas condies, em#atesse em fardos de pal$aJ

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    Foras ;eis de e!ton

    +resso

    A presso uma %randeza f

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    71/99

    Foras ;eis de e!ton

    +resso

    A pressomaior em

    B porque a Frea dasuperfcie de contacto

    menor

    A pressomaior emB porque a massa

    maior

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    72/99

    Foras ;eis de e!ton

    +resso

    -ma faca aada corta mel$or porque a fora exercida atua numaFrea de superfcie de contactomenor" aumentando a presso.

  • 8/10/2019 02 - Foras e Movimentos

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    Foras ;eis de e!ton

    +resso

    6om sapatos de salto alto o peso da pessoa exerce/se numaFreade superfcie de contactomenor" aumentando a presso.

  • 8/10/2019 02 - Foras e Movimentos

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    Foras ;eis de e!ton

    +resso

    -ma moto 1 enterra/se menos na areia do que um motociclo de duasrodas porque aFrea de superfcie de contacto maiore a

    presso na areia menor.

  • 8/10/2019 02 - Foras e Movimentos

    75/99

    Foras ;eis de e!ton

    +resso

    Crava$sefacilmente um prego na parede porque a fora exercidanuma Frea da superfcie de contacto muito pe#uena, sendo

    grande a presso

  • 8/10/2019 02 - Foras e Movimentos

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    Foras ;eis de e!ton

    +resso

    Exerc

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    77/99

    Foras ;eis de e!ton

    +resso

    Exerc

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    78/99

    Foras ;eis de e!ton

    ,tritoAs F)VA* 9E A"+") so foras que sur%em entre duas

    superf

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    Foras ;eis de e!ton

    ,tritoAs F)VA* 9E A"+") so foras que sur%em entre duas

    superf

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    Foras ;eis de e!ton

    ,tritoAs foras de atrito deve/se G interao entre as superf

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    Foras ;eis de e!ton

    ,trito

    Atrito

    E*"Z"+6)

    6+N\"+6)

    Atrito necessrio vencer quandoqueremos p^r em movimento um corpo

    est parado.

    Atrito necessrio vencer durante omovimento de um corpo

    ) $omem exerceu umafora superior no in

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    Foras ;eis de e!ton

    ,trito

    Atrito

    9eescorre%amento

    9e rolamento

    Atrito que sur%e ao deslocar um corpodiretamente so#re a superf

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    Foras ;eis de e!ton

    2atores #ue inSuenciam a intensidade da

    fora de atrito

    Quando existe %elo naestrada, o atrito diminui,

    podendo provocaracidentes.

    )epende da ,H>+E

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    Foras ;eis de e!ton

    2atores #ue inSuenciam a intensidade da

    fora de atrito

    )s pneus RcarecasS soum peri%o para aconduo, pois

    diminuem a aderOnciado pneu G estrada. 5

    atrito menor.

    )epende da ,H>+E

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    Foras ;eis de e!ton

    2atores #ue inSuenciam a intensidade da

    fora de atrito

    ) atrito depende da natureza e ru%osidade das superf+E

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    Foras ;eis de e!ton

    2atores #ue inSuenciam a intensidade da

    fora de atrito

    ) atrito maior no caixote mais pesado, pois quanto maior amassa do corpo #ue se move ou tenta mover" maior a

    fora de atrito.

    )epende da G,**, )5 C5E *E D>E< G5KE