Dinâmica - Educacional

Dinâmica
Estudo das causas do movimento
Por que os corpos se movem?
O que influencia esse movimento?
Mecânica Newtoniana
Estudo feito por Isaac Newton para explicar o
movimento dos corpos
Limitações
- Velocidades próximas a velocidade da luz
(utiliza-se: Teoria da Relatividade de Einstein)
- Tamanhos próximos ao tamanho dos átomos
(utiliza-se: Mecânica Quântica de Bohr e Heisenberg)
Leis de Newton
1ª Lei de Newton (Lei da Inércia): Na ausência de
forças todo corpo mantêm sua velocidade.
2ª Lei de Newton (Lei Fundamental da Dinâmica):
Fr = m . a
Fr  Força resultante; m  massa; a  aceleração.
3º Lei de Newton (Lei da ação e reação)  Toda força
dá origem a outra força de mesma intensidade que
atua em sentido contrário.
Aplicações das Leis de Newton
Caso uma bolinha seja arremessada com uma
velocidade inicial de 2 m/s, caso nenhuma força atue
na bolinha qual sua velocidade após 15 s?
Resolução: Quando nenhum força atua no corpo ele
mantém sua velocidade. Assim, a velocidade da
bolinha continuará sendo 2 m/s após 15 s.
Aplicações das Leis de Newton
Se o bloco A tem 2 Kg e o bloco B tem 3 Kg qual a
aceleração provocada por uma força de 20 N?
Resolução: Fr = m . a;
Fr = 20 N ; m = 2 + 3 = 5 Kg
 20 = 5. a  a = 20/5  a = 4 m/s2
Aplicações das Leis de Newton
Quando um homem empurra uma mesa, quais as
forças de ação e reação?
Resolução
Força
Força é uma interação entre dois corpos.
Unidade de Força: kg . m/s2  N (Newton)
Classes de Força
- Forças de Contato  Ocorre quando há contato
entre os dois corpos. Exemplo: Um homem
empurrando uma mesa.
- Forças de Campo  Ocorre quando há uma
distância entre os dois corpos. Exemplo: A força
exercida pela Terra num lápis.
Exemplos de Forças
Força Peso: A força com que uma grande massa
(planeta Terra) atrai objetos próximos.
P=m.g
P  Peso; m  massa; g  gravidade.
Exemplos de Forças
Qual o seu peso?
(quando não especificado consideramos que
estamos no planeta Terra) [gTERRA = 10 m/s2]
P = m . g  P = 60 . 10  P = 600 N
Qual o seu peso na lua? [gLUA = 1,6 m/s2]
P = m . g  P = 60 . 1,6  P = 96 N
Exemplos de Forças
Força Normal: Força de reação de uma superfície. A
força normal é sempre perpendicular a superfície
Exemplos de Forças
O chão em que eu estou pisando exerce uma Força
Normal sobre mim, caso contrário eu estaria
afundando no chão. Qual o valor dessa força?
Resolução: A Força Normal é uma resposta da
superfície as forças que fazem sobre ela. A força que
eu estou fazendo sobre o chão é o meu peso. Sendo
assim a Força normal é igual ao meu peso. N = 600 N
Exemplo de Forças
Força Elástica: Força realizada por corpos elásticos
para voltar ao seu tamanho original quando
deformados (esticados ou apertados)
Fel = K . x
Fel = Força Elástica
K=constante elástica
x = deformação
Exemplos de Forças
Ao esticar uma mola de 50 cm até que ela fique com
80 cm essa mola vai fazer uma força para voltar ao
seu tamanho normal. Qual o valor dessa força?
Dado: K = 3 N/m
Resolução: Fel = K . x  Fel = 3 . 0,3 (30 cm) 
Fel = 0,9 N
Exemplos de Forças
Força Tração: Força que é transmitida através de fios
ou cabos esticados. Essa força é feita pelos dois lados
do fio (ou cabo) nos corpos a que ele está ligado.
Exemplos de Forças
No sistema abaixo qual o valor de T1 ?
Vamos analisar o corpo 1, pois a única força que
atua nele é T1.  Fr1 = T1
Fr1 = m1. a1  T1 = 1 . a1
Precisamos de a1 para achar T1
Exemplos de Forças
a1 = a2 = a3 = a Encontrando a, encontramos a1
Vamos analisar todo o sistema: Fr = m . a
Fr = 18 N ; m = 1 +2 +3 = 6 Kg  18 = 6 . a 
a = 18/6  a = 3 m/s2  a1 = 3 m/s2
Como: T1 = 1 . a1  T1 = 1 . 3  T1 = 3 N