Dinâmica: Leis de NewtonParte 1

Física_9° EF

Profa. Kelly Pascoalino

Nesta aula:

✓ Introdução à Dinâmica - vetores;

✓ Primeira Lei de Newton;

✓ Segunda Lei de Newton;

✓ Terceira Lei de Newton.

Isaac Newton, cientista (físico, matemático, astrônomo, alquimista, filósofo natural e

teólogo) inglês, se destacou por sua contribuição nos estudos sobre a relação entre força e

aceleração. Formulou três leis essenciais que fundamentam toda a mecânica clássica.

INTRODUÇÃO À DINÂMICA

Na idade média acreditava-se que o agente físico força estivesse diretamente relacionado

com o movimento (velocidade). Mas, graças a Newton:

Força é um agente físico cujo efeito dinâmico é a aceleração.

Força é uma grandeza física representada usualmente pela letra F cuja unidade no SI é o

Newton (N). Essa grandeza é vetorial e, portanto, pode ser representada por meio de um

vetor.

VETOR é um ente matemático constituído de um módulo (ou intensidade),

uma direção e um sentido.

Geometricamente os vetores podem ser representados por segmentos de reta orientados

(setas). O tamanho do segmento deve representar a intensidade da grandeza associada.

1v

m/s 20v1

Módulo:

Direção: horizontal

Sentido: para a direita

2v

m/s 10v2

Módulo:

Direção: horizontal

Sentido: para a direita

3v

m/s 10v2

Módulo:

Direção: horizontal

Sentido: para a esquerda

Vetores → Ԧ𝐴

Módulo → Ԧ𝐴 ou A

Importante utilizar o formalismo

correto:

Ԧ𝐴

𝐵

Ԧ𝐶

𝐷Ԧ𝐴 // 𝐵 // Ԧ𝐶 ⊥ 𝐷

Ԧ𝐴 = Ԧ𝐶 = -𝐵

A = B = C = D

Soma de vetores com a mesma direção

A adição de vetores que possuem a mesma direção é bastante intuitiva:

(A) Sentidos iguais... É muito comum nomearmos o vetor resultante de alguma

operação vetorial (sobretudo adição) como 𝑅.

(B) Sentidos opostos...

1v

m/s 20v1

2v

m/s 10v2

m/s 3010 20vvR 21

R

1v

m/s 20v1

3v

m/s 10v3

m/s 0110 20vvR 21

R

Voltando a dinâmica...

F

N 4FF

Direção: horizontal

Sentido: para a direita

F

N 4FF

Direção: horizontal

Sentido: para a esquerda

N 4FF 11

Direção: horizontal

Sentido: para a direita

1F

2F

N 2FF 22

Força Resultante (FR):

Como Força é uma grandeza vetorial, Força Resultante é a resultante ou soma vetorial de

todas as forças que agem sobre um determinado corpo ou partícula.

N 4FF 11

Direção: horizontal

Sentido: para a direita

1F

2F

N 2FF 22

21R FFF

N 6FF RR

Direção: horizontal

Sentido: para a direita

N 4FF 11

Direção: horizontal

Sentido: para a direita

1F

2F

N 2FF 22

21R FFF

N 2FF RR

Direção: horizontal

Sentido: para a direita

PRIMEIRA LEI DE NEWTON

1ª Lei de Newton (Princípio da Inércia): Se nenhuma força resultante atua sobre um

corpo, a velocidade não pode mudar, ou seja, o corpo não pode sofrer uma aceleração.

Esta lei trata da tendência de todos os

corpos permanecerem em seus estado

natural de movimento (com velocidade

constante ou em repouso) a menos que

uma força resultante seja aplicada a ele.

SEGUNDA LEI DE NEWTON

2ª Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica): A força resultante que

age sobre um corpo é igual ao produto da massa do corpo pela aceleração.amFR

No SI, as unidades de FR, m e a, são, respectivamente N, kg e m/s².

A aceleração imposta a um corpo possui a mesma direção e sentido que a força resultante

nele aplicada.

Como a equação acima é vetorial, ou seja, depende das grandezas vetoriais força e

aceleração, pode ser dividida em duas.

xRx amF yRy amF

TERCEIRA LEI DE NEWTON

3ª Lei de Newton (Princípio da Ação e Reação): A toda força de ação corresponde um de

reação, de modo que essas forças têm sempre a mesma intensidade, mesma direção e

sentidos opostos, estando aplicadas em corpos diferentes.

HBBH FF

CUIDADO!!!

As forças FHB e FBH não se anulam, pois,

são aplicadas em corpos diferentes.

Exercícios

1

a = 2,5 m/s²

2

FB = 8 N e FB = 12 N

3

a = 1,5 m/s²

4

a) a = 5 m/s²;

b) FR = 20 N.

Sobre um plano horizontal perfeitamente polido está apoiado, em

repouso, um corpo de massa m = 2 kg. Uma força horizontal de 20 N,

passa a agir sobre o corpo. Qual a velocidade desse corpo após 10 s?

5

v = 100 m/s