lei da inércia princípio fundamental da dinâmica e suas ... · um carro freia bruscamente e o...
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CURSO: Engenharia Civil
Disciplina: Mecânica da Partícula
Professor: MSc. Demetrius Leão1
• Lei da Inércia
• Princípio Fundamental da Dinâmica e suas
aplicações
• Ação e Reação
FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
Por que os objetos começam a se mover?
O que faz um corpo cair em direção à terra?
O que faz com que um objeto em movimento altere a sua
velocidade?
O que faz com que um corpo deixe de exercer um movimento?
Imagem: Skydive Miami / Norcal21jg / Public DomainIm
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FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
O que é uma FORÇA?
No sentido mais simples, é um empurrão ou puxão. Num sentido
macroscópico, podem ser forças de contato ou de ação a distância.
Exemplos de forças de contato:
Competidores de cabo de guerra Chute numa bola Colisão frontal de carros
Imagem: Tug of War / Sumith Meher / Creative
Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic
Imagem: World's Favorite Sport / Rama V /
Creative Commons Attribution 2.0 Generic
Imagem:Verkehrsunfall / Ahellwig / Public
Domain
FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
Exemplos de forças de ação a distância:
Newton elaborou três leis do movimento, conhecidas como as três
leis de Newton. Vamos falar sobre duas dessas leis: A primeira lei, a
da Inércia, e a terceira lei, a lei da Ação e Reação.
Força gravitacional Força magnéticaForça elétricaImagem: Fuji apple / Scott Bauer / Public Domain Imagem: Static Slide / Pieter Kuiper / Creative
Commons Attribution 2.0 Generic
Imagem:Ferrofluid in magnetic field / Steve Jurvetson
/ Creative Commons Attribution 2.0 Generic
FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
I Lei de Newton: A lei da inércia
Def.: “Se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade não pode mudar,ou seja, o corpo não pode sofrer uma aceleração.” HALLIDAY, 2008.
Em outras palavras, se um corpo está em repouso, permanecerá um repouso. Se
está em movimento retilíneo uniforme, continua com a mesma velocidade
(mesmo módulo e orientação). A inércia, portanto, é uma propriedade que os
corpos possuem de resistir à mudança de seu estado de movimento. Para
mudar a velocidade de um corpo, é preciso aplicar uma força sobre ele (1).
O princípio da inércia também explica porque as pessoas se
ferem em acidentes automobilísticos. O uso do cinto de
segurança tenta minimizar o efeito da inércia, ao projetar
alguém contra o para-brisas de um carro numa colisão, fixando
as pessoas ao veículo.
FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
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Por que o passageiro de um automóvel sente-se empurrado
contra a porta, quando o carro entra numa curva?
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reação
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FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
III Lei de Newton: Ação e Reação
Def.: A toda ação há, sempre oposta, uma reação igual, ou as
ações mútuas de dois corpos, um sobre o outro, são sempre
iguais e dirigidas para partes contrárias. (Newton)
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Se um corpo A exerce sobre um corpo B uma força FA-B , então o
corpo B também exerce sobre o corpo A uma força FB-A , de
modo que essas duas forças têm o mesmo módulo, a mesma
direção e sentidos opostos.
Logo,
F A-B = ̶ F B-A
FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
F A-B F B-A
De acordo com Newton, as forças
aparecem sempre aos pares; elas são
interações entre corpos. Newton chamou
esse par de forças de Ação e Reação.
FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
III Lei de Newton: Ação e Reação
Def.: A toda ação há, sempre oposta, uma reação igual, ou as
ações mútuas de dois corpos, um sobre o outro, são sempre
iguais e dirigidas para partes contrárias. (Newton)
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Se um corpo A exerce sobre um corpo B uma força FA-B , então o
corpo B também exerce sobre o corpo A uma força FB-A , de
modo que essas duas forças têm o mesmo módulo, a mesma
direção e sentidos opostos.
Logo,
F A-B = ̶ F B-A
FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
F A-B F B-A
De acordo com Newton, as forças
aparecem sempre aos pares; elas são
interações entre corpos. Newton chamou
esse par de forças de Ação e Reação.
FÍSICA, 1º ANOLei da inércia e lei da ação e
reação
Para que um corpo modifique o módulo, a direção ou o sentido de sua
velocidade, o que significa estar em movimento acelerado, é necessária a ação
de uma força. No caso de um corpo com massa constante, a aceleração a que ele
é submetido será tanto maior quanto maior for a força resultante sobre ele. Ou
seja:
Força resultante: tem mesma direção e sentido da aceleração resultante. Se a
força resultante sobre um corpo for nula, ele pode estar em movimento retilíneo
uniforme, poisnesse movimento a aceleração resultante também é nula.
2A LEI DE NEWTON OU PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA
Um carro freia bruscamente e o passageiro bate com a cabeça no vidro do para-brisa.
Três pessoas dão as seguintes explicações sobre o fato:
1a O carro foi freado, mas o passageiro continuou em movimento.2a O banco do carro impulsionou a pessoa para a frente no instante da freada.3a O passageiro só foi jogado para a frente porque a velocidade era alta e o carro freou
bruscamente.
Podemos concordar com:a) a 1a e a 2a pessoas. b) apenas a 1a pessoa. c) a 1a e a 3a pessoas.d) apenas a 2a pessoa.e) as três pessoas.
RESPOSTA: B
Em relação a um referencial fixo fora do carro, observamos, antes da frenagem, que o
carro e o passageiro apresentam a mesma velocidade. Portanto, pelo princípio da
inércia, tanto o carro quanto o passageiro tendem a permanecer nesse estado de
movimento. Assim, no momento da frenagem do carro, o passageiro continua em
movimento. Logo, podemos concordar apenas com a explicação da 1a pessoa.
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O cabo de um reboque arrebenta se nele for aplicada uma força que exceda 1.800 N. Suponha que o cabo seja usado para rebocar um carro de 900 kg ao longo de uma rua plana e retilínea.Nesse caso, que aceleração máxima o cabo suportaria?
a) 0,5 m/s2
b) 1,0 m/s2
c) 2,0 m/s2
d) 4,0 m/s2
e) 9,0 m/s2
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RESPOSTA: C
(UFPE) A figura abaixo mostra três blocos de massa m
A= 1,0 kg, m
B= 2,0 kg e m
C= 3,0 kg.
Os blocos se movem em conjunto, sob a ação de uma força F constante e horizontal, de módulo 4,2 N.
Desprezando-se o atrito, qual o módulo da força resultante sobre o bloco B?
a) 1,0 Nb) 1,4 N c) 1,8 N d) 2,2 Ne) 2,6 N
RESPOSTA: B
Considerando os blocos A, B e C como um único corpo,
o módulo da força resultante sobre ele (F) é dado pela
2a lei de Newton:
F = (mA
+ mB
+ mC) . a
Isto é: 4,2 = (1 + 2 + 3) . a∴ a = 0,7 m/s2
Logo, a força resultante sobre o corpo B será:
FR = mB
. a = 2 . 0,7 ∴ FR = 1,4 N.
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