LEIS DE NEWTON

Força de Atrito

A dificuldade de mover a caixa é devida ao surgimento da força de atrito Fat entre o solo e a caixa.

Experiências como essa levam-nos às seguintes propriedades da força de atrito:

DireçãoAs forças de atrito resultantes do contato entre os dois corpos sólidos são forças tangenciais à superfície de contato. No exemplo acima, a direção da força de atrito é dada pela direção horizontal. Por exemplo, ela não aparecerá se você levantar a caixa.

Módulo

Enquanto a força que empurra a caixa for pequena, o valor do módulo da força de atrito é igual à força que empurra a caixa. Ela anula o efeito da força aplicada. Uma vez iniciado o movimento, o módulo da força de atrito é proporcional à força (de reação) do plano-N.

Fat = µN

Onde µ é o coeficiente de atrito

SentidoA força de atrito tende sempre

a se opor ao movimento relativo das superfícies em contato. Assim, o sentido da força de atrito é sempre o sentido contrário ao movimento relativo das superfícies

Origem da Força de Atrito A força de atrito se origina de forças interatômicas, ou seja, da força de interação entre os átomos. Quando as superfícies estão em contato, criam-se pontos de aderência ou colagem (ou ainda solda) entre as superfícies. É o resultado da força atrativa entre os átomos próximos uns dos outros.

Se as superfícies forem muito rugosas, a força de atrito é grande porque a rugosidade pode favorecer o aparecimento de vários pontos de aderência, como mostra a figura abaixo.

Isso dificulta o deslizamento de uma superfície sobre a outra. Assim, a eliminação das imperfeições (polindo as superfícies) diminui o atrito.

Força de Atrito atrito é uma força natural que atua apenas quando um

objeto está em contato mecânico com outro, sendo ambos microscopicamente ou macroscopicamente ásperos.

Para existir a força de atrito deve haver movimentos relativo entre os corpos em contato (atrito cinético), ou pelo menos a menos a tendência de um se mover em relação ao outro (atrito estático) graças à ação de outras força(s), externa(s) a ele(s) aplicadas.

• A energia dissipada pelo atrito (sempre de forma irreversível) é completamente convertida em energia térmica que leva ao aumento da temperatura dos corpos em atrito.

Força de Atrito no Cotidiano A força de atrito é muito comum no nosso mundo físico. É ela

que torna possível o movimento da grande maioria dos objetos que se movem apoiados sobre o solo. Vamos dar três exemplos:

Movimento dos animais

Os animais usam as patas ou os pés (o caso do homem) para se movimentar. O que esses membros fazem é comprimir o solo e forçá-lo ligeiramente para trás. Ao fazê-lo surge a força de atrito. Como ela é do contra (na direção contrária ao movimento), a força de atrito surge nas patas ou pés impulsionando os animais ou o homem para frente.

Movimento dos veículos a motor

As rodas dos veículos, cujo movimento é devido à queima de combustível do motor, são revestidas por pneus. A função dos pneus é tirar o máximo proveito possível da força de atrito (com o intuito de tirar esse proveito máximo, as equipes de carros de corrida trocam freqüentemente os pneus).

Os pneus, acoplados às rodas, impulsionam a Terra para trás. O surgimento da força de atrito impulsiona o veículo para frente.

Impedindo a derrapagem

A força de atrito impede a derrapagem nas curvas, isto é, o deslizamento de uma superfície - dos pneus - sobre a outra (o asfalto).

Superaquecimento por atrito

Uma estrela cadente, apesar do nome, não emite luz própria. Muitas vezes são objetos do tamanho de um grão de areia que, ao entrar na atmosfera da Terra, se incendeia e se vaporiza pelo calor intenso causado pelo atrito com o ar. A energia liberada é tão grande que é possível enxergar a luminosidade a grandes distâncias.

Aquecimento por atrito

As naves espaciais são dotadas de estrutura adequada de materiais especiais para evitar a sua destruição no reingresso na atmosfera. O atrito causa um calor excessivo, que poderia ser fatal para os astronautas

Lei da Inércia

A primeira lei de Newton

Lei da Inércia

A primeira lei de Newton diz que todo corpo tende a manter o seu movimento.

Se em repouso, irá permanecer em repouso, desde que não haja forças atuando sobre este corpo, ou se elas estiverem em equilíbrio.

Lei da Inércia

Se em movimento, permanecerá em movimento até que haja uma força contrária que faça o corpo parar. Se não houver força contrária a velocidade será velocidade será constanteconstante e o movimento movimento retilíneoretilíneo.

Princípio da Inércia

Princípio da Inércia

Lei da Inércia – A massa dos corpos pode

interferir? Quanto maior a massa de um corpo

maior a sua inércia, ou seja, maior é sua tendência de permanecer em repouso ou em movimento movimento retilíneo e uniformeretilíneo e uniforme.

Portanto, a massa é a característica que mede a inércia de um corpo.

Exemplos:• Um trem metrô quando dá

a sua arrancada para dar partida ao seu movimento, as pessoas que estão em repouso tendem a ficar em repouso indo então para trás, quando o trem inicia o movimento.

• Quando um motoqueiro está em movimento e para bruscamente com a sua moto, ele é arremessado para frente, pois todo corpo que está em movimento tende permanecer em movimento.

• Um foguete quando Um foguete quando lançado ao espaço tem a lançado ao espaço tem a sua força inicial dando o sua força inicial dando o seu movimento, mas como seu movimento, mas como no espaço não tem força no espaço não tem força contrária, ele pode desligar contrária, ele pode desligar seus propulsores e seus propulsores e continuar em velocidade continuar em velocidade constante no espaço, pois constante no espaço, pois não tem nenhuma força não tem nenhuma força que o faça parar.que o faça parar.

Lei Fundamental da Dinâmica

• Todo corpo precisa de uma força para se movimentar e outra para parar.

• Quanto maior for o massa, maior deverá ser a intensidade da força, para poder variar o movimento.

• Quanto maior a variação de velocidade maior a força.

Lei Fundamental da Dinâmica Essa lei diz que a soma de

todas as forças que atuam sobre um corpo é igual a força resultante deste. É essa força resultante que indicará a direção e o sentido em que o corpo se moverá.

• Quando uma força resultante está presente numa partícula, esta adquire uma aceleração na mesma direção e sentido da força, segundo um referencial inercial.

• F = força (N) Unid. de força no S.I: (N) Newton

• m = massa (kg)

• a = aceleração (m/s2)

- Como força é uma grandeza vetorial, para encontrarmos a força resultante é necessário fazer uma soma vetorial.

- Se a força resultante for nula, , o corpo estará em repouso (equilíbrio estático) ou em movimento retilíneo uniforme (equilíbrio dinâmico).

Lei Fundamental da Dinâmica

• Exemplos da 2º Lei de Newton• Por exemplo, se um bloco escorrega, descendo um plano inclinado com atrito, teremos

o seguinte diagrama de corpo livre para o bloco:

A aceleração adquirida por um corpo é diretamente proporcional à intensidade da resultante das forças que atuam sobre o corpo, tem direção e sentido dessa força resultante e é inversamente proporcional à sua massa.

-Quando um corpo executa um movimento circular com velocidade constante surge uma força central cuja aceleração tem sentido para o centro da circunferência.

Lei da Ação e Reação

A terceira lei de Newton

3a Lei da Ação e Reação

"Para toda força que surgir num corpo como resultado da interação com um segundo corpo, deve surgir nesse segundo uma outra força, chamada de reação, cuja intensidade e direção são as mesmas da primeira mas, cujo sentido é o oposto da primeira."

Propriedades do par ação/reação

-Estão associadas a uma única interação, Estão associadas a uma única interação, ou seja, correspondem às forças trocadas ou seja, correspondem às forças trocadas entre apenas dois corpos; entre apenas dois corpos;

Têm sempre a mesma natureza (ambas Têm sempre a mesma natureza (ambas de contato ou ambas de campo), logo, de contato ou ambas de campo), logo, possuem o mesmo nome ("de contato" ou possuem o mesmo nome ("de contato" ou "de campo"); "de campo");

É indiferente atribuir a ação a uma das É indiferente atribuir a ação a uma das forças e a reação à outra. forças e a reação à outra.

Propriedades do par ação/reação

• Estas forças são caracterizadas por terem:Estas forças são caracterizadas por terem: -Mesma direção -Mesma direção -Sentidos opostos -Sentidos opostos -Mesma intensidade -Mesma intensidade -Aplicadas em corpos diferentes, logo -Aplicadas em corpos diferentes, logo

não se anulam.não se anulam.- - Uma força nunca aparece sozinha. Elas

sempre aparecem aos pares (uma delas é chamada de ação e a outra, de reação).

Por contato:

Exemplos: Ação/Reação

Exemplos: Ação/Reação