Aula3_Revisao - Prof Denes Morais

Sistema Internacional de Unidades
 Tempo (s)
 Comprimento (m)
 Massa (kg)
Posição e Deslocamento
A
localização
de
uma
partícula
é
fundamental para a análise de seu
movimento.
 Vamos
considerar
um
determinado
movimento que possui trajetória retilínea
onde temos:
 Temos que o deslocamento da partícula
(∆x) é dado por: ∆x=xf – xi
Distância
percorrida
∆x
deslocamento
Velocidade média e velocidade
escalar média
 Velocidade média é a razão entre o deslocamento Δr e o
intervalo de tempo Δt durante o qual esse deslocamento
ocorre:
2
1
méd
2
1
v
r r  r


t t  t
 Velocidade escalar média é definida como a razão entre o
distância total percorrida e o tempo gasto no percurso:
sméd
distância total

t
Velocidade instantânea e velocidade escalar
Velocidade Escalar
 A característica da velocidade escalar é que em qualquer
ponto do movimento a sua velocidade em todos os
instantes é igual à sua velocidade média.
 Assim, a equação que governa este tipo de movimento é :
x = x0+vt
Aceleração
 A aceleração de uma partícula é a razão
segundo a sua velocidade varia com o
tempo.
v f  vi
v
a

t f  ti
t
 As equações que regem os movimentos com
aceleração constante são dados por:
v  v0  a  t
 Onde:
 v= velocidade em um
instante t
v  v0  2ax
2
2
 V0= velocidade inicial
 Δt=t – t0 ; variação temporal
a  t
x  x0  v0  t 
2
2
 Δx= x – x0 ; variação
espacial
 a = aceleração
 De 2 cidadezinhas, ligadas por uma estrada de reta
de 10km partem simultaneamente, uma em direção
a outra, 2 carroças, puxadas cada uma por um
cavalo e andando à velocidade de 5km/h. No
instante da partida, uma mosca que estava
pousada na testa do primeiro cavalo, parte voando
em linha reta, com a velocidade de 15km/h e vai
pousar na testa do segundo cavalo. Após um
intervalo de tempo desprezível, parte novamente e
volta, com a mesma velocidade de antes, em
direção ao primeiro cavalo até pousar em sua testa.
E assim prossegue nesse vaivém, até que os dois
cavalos se encontram e a mosca morre esmagada
entre as duas testas. Que distância percorreu a
mosca em metros?
Laboratório de Física
Laboratório de Física
Em 1687, Newton
apresentou suas 3 leis de
movimento em seu trabalho
Philosophiae Naturalis
Principia Mathematica,
mais conhecido apenas por
Principia.
Laboratório de Física
Todos os movimentos
necessitam de uma causa? Se
estiver correto, qual é a natureza
dessa causa?
Laboratório de Física
FORÇA?
Física 1
Exemplos:
 A ação de forças sobre um corpo resulta em:
* Deformação; e/ou
* Equilíbrio; ou
* Alteração no estado de movimento.
Algumas forças especiais
• Força
gravitacional: Atua entre os planetas;
•Peso (peso aparente, peso x massa)
• Força normal: força de contato;
•Força de atrito;
• Tração: Força que aparece em fios e cordas.
Laboratório de Física
𝐹
Leis de Newton: 1ª Lei
Todo corpo que estiver em repouso, tende a
permanecer em repouso, e todo o corpo em
movimento, tende a permanecer em movimento,
até que seja aplicado uma força que altere seu
estado de movimento
Laboratório de Física
Laboratório de Física
A massa é a propriedade de um
corpo que determina a sua
resistência ao movimento (Inércia).
Por isso, a primeira lei de Newton
também é conhecida como
lei da Inércia.
Laboratório de Física
Assim a 2ª lei de Newton resume-se na equação
𝐹 = 𝑚 .𝑎
A aceleração produzida por uma força é
inversamente proporcional a massa acelerada.
Laboratório de Física
A unidade de força é:
𝐹 = 𝑘𝑔
𝑚
. 2
𝑠
=N
Laboratório de Física
𝐹 = 𝑚 .𝑎
Pergunta:
•
De acordo com a equação acima, quando minha
aceleração for 0, meu corpo estará parado?
Laboratório de Física
Pergunta:
• Por que conseguimos caminhar?
𝐹
𝐹
Laboratório de Física
A terceira lei de Newton é a
lei da ação e reação.
A toda ação corresponde uma
reação, de mesmo módulo,
mesma direção e sentidos
opostos.
𝐹𝑎𝑏 = - 𝐹𝑏𝑎
Laboratório de Física
Qual o seu peso?
Laboratório de Física
𝐹 = 𝑚 .𝑎
𝑃 = 𝑚 .𝑔
O peso é força, e é dado em Newtons. O peso
depende da aceleração da gravidade.
O livro exerce força sobre a mesa?
E a mesa exerce força sobre o livro?
Neste caso, qual a intensidade da
força resultante do sistema
livro sobre a mesa?
 Quando se fala em dinâmica de corpos, a imagem que vem
à cabeça é a clássica e mitológica de Isaac Newton, lendo
seu livro sob uma macieira. Repentinamente, uma maçã
cai sobre a sua cabeça. Segundo consta, este foi o primeiro
passo para o entendimento da gravidade, que atraia a
maçã.
 Com o entendimento da gravidade, vieram o
entendimento de Força, e as três Leis de Newton.
 Na cinemática, estuda-se o movimento sem compreender
sua causa. Na dinâmica, estudamos a relação entre a força
e movimento.
 Força: É uma interação entre dois corpos, causando uma




variação no seu estado de movimento ou uma deformação.
O conceito de força é algo intuitivo, mas para compreendêlo, pode-se basear em efeitos causados por ela, como:
Aceleração: faz com que o corpo altere a sua velocidade,
quando uma força é aplicada.
Deformação: faz com que o corpo mude seu formato,
quando sofre a ação de uma força.
Força Resultante: É a força que produz o mesmo efeito
que todas as outras aplicadas a um corpo.
 Dadas várias forças aplicadas a um corpo qualquer:
 A força resultante será igual a soma vetorial de todas as
forças aplicadas:
 Forças de tração são assim denominadas quando forças são
exercidas nos corpos por meio de fios. Geralmente
consideram-se as cordas e os fios como ideais.
 Ao se elevar a caixa através de uma corda verificamos a
existência de uma força de tração
 Dado um sistema onde um corpo é puxado por um fio
ideal, ou seja, que seja inextensível, flexível e tem massa
desprezível.
 Podemos considerar que a força é aplicada no fio, que por
sua vez, aplica uma força no corpo, a qual chamamos
Força de Tração .
Em algum momento já vimos um
carro rebocar outro fazendo uso de
uma corda. Nesse exemplo vimos o
uso de cordas para ligar dois objetos,
sendo assim, nesses casos, vimos a
aplicação de uma força sobre o outro.
Uma corda ou fios são capazes,
dentro de seus limites, de suportar
forças de tração, isto é, elas resistem a
esforços de tração.
 Quando puxamos um objeto através de
uma corda, estamos na verdade
transmitindo força ao longo dessa corda
até a extremidade oposta. Podemos
dizer que cada pedaço dessa corda sofre
uma tração, que pode ser representado
por um par de forças iguais e contrárias
que atuam no sentido de alongar da
corda. Denominamos de tração na
corda o módulo dessas forças, que
formam um par.
 Podemos medir a tração em qualquer ponto de uma corda,
colocando ali um dinamômetro. O dinamômetro é um
aparelho para medir força.
 Outra maneira de medir a força de tração de um objeto ou
corpo é igualando a tração com o peso. Vejamos a figura
abaixo, como o corpo está pendurado por uma corda atua
sobre ele somente a força de tração e a força peso.
 De acordo com a segunda Lei de Newton
temos:
FR=m.a
 Como o corpo se encontra equilibrado, a
aceleração é zero.
FR=0
T-P=0 ⇒ T=P ⇒ T=m.g
 Assim, concluímos que a tração, nesse
caso, é o próprio peso do corpo.
 Uma corda ou fio é capaz de, dentro de seus limites,
suportar forças de tração.
 A tração tem a mesma intensidade nos dois extremos da
corda.
Bibliografia Básica
RESNICK, R.; HALLIDAY, D.; WALKER, J. Fundamentos de física, v. 1 – mecânica.
RJ: LTC, 2012.
TIPLER, P.; MOSCA, G. Física v.1. para cientistas e engenheiros. RJ: LTC, 2009.
SEARS, et al. Física. Vol.1. Mecânica. SP: Addison Wesley, 2008.
Bibliografia Complementar
MEDEIROS, D. Física mecânica, v. 1. RJ: Ciência Moderna, 2010.
MONGELLI NETTO, J; TELLES, D. Física com Aplicação Tecnológica – Mecânica –
volume 01. SP: Edgard Blücher, 2011.
TIPLER, P.; MOSCA, G. Física v.1. RJ: LTC, 2004.
KNIGHT, R. D. Física- uma abordagem estratégica, v. 1. SP: Bookman Companhia,
2009.
JEWET JR., J.; SERWAY, R. Física para cientistas e engenheiros. Vol. 01. SP:
Cengage, 2012.