Dinâmica newtoniana: Ação e Reação

Dinâmica newtoniana:
Ação e Reação
Força
• Força: todo agente capaz de produzir
deformação num corpo ou modificar o
estado cinético ( repouso ou movimento )
de um objeto.4
• Força de contato: força cuja atuação se dá
por contato direto ou indireto.
• Força de campo: força cuja atuação se dá
sem contanto direto ou indireto, mas por
causa da “ação à distância” devida a esse
campo.
Uma força é capaz de:
• Iniciar um movimento se o corpo estiver
parado;
• Mudar tanto a direção quanto o sentido de
um corpo em movimento;
• Diminuir o módulo da velocidade de um
corpo em movimento;
• Aumentar o módulo da velocidade de um
corpo em movimento;
• Parar um corpo que estiver em
movimento.
F=m.a
Unidade de força
• 1N = 1kg.1m/s²
• 1kgf=1kg.9,8m/s²
1kgf=9,8N
1kgf é definido como o valor da força
necessário para produzir, numa massa de
1kg, a aceleração correspondente à
aceleração da gravidade local.
As três leis de Newton
• Primeira lei ou lei de inércia: os corpos
tendem a manter seu estado dinâmico –
ou seja, se parado, a continuar parado; se
em movimento, a efetuar um movimento
retilíneo e uniforme.
• Segunda lei ou lei fundamental da
dinâmica: a força que produz movimento
num corpo é proporcional à aceleração,
sendo que a constante de
proporcionalidade é sua massa, ou seja
F=m.a
• Note que força e aceleração são
grandezas vetoriais que têm a mesma
direção e o mesmo sentido. Isso porque a
massa é sempre uma grandeza escalar
positiva.
• Terceira lei ou lei da ação e reação: a toda
ação de uma força sobre um objeto
corresponde uma força de reação igual e
contrária, do objeto sobre o agente
causador da primeira força.
Interações de contato e a distância
• Força de contato: São aquelas que estão
em contato direto como o objeto ou estão
sendo aplicadas no corpo com a ajuda de
outro objeto, como uma corda.
• Força normal : Essa força está sempre
associada ao peso de um corpo, quando
este se encontra apoiado em alguma
superfície.
Força Normal
• É sempre uma reação da superfície na
qual o corpo se encontra – não havendo
superfície não há força normal;
• É sempre perpendicular à superfície de
apoio;
• É igual ao peso do corpo somente quando
este estiver no plano horizontal;
• Sua representação, ou de qualquer outra
força, sempre deve ser feita a partir do
centro geométrico do corpo.
Exemplo
• Um bloco de massa de 10kg é puxado por
uma força igual a 100N, como indica a
figura. Determine a força normal.
100N
30
Fy
F
N
Fx
P
Resolução
N+Fy = P
N=P – Fy
N= m.g – F(senx)
N= 10. 10 – 100 . (0,5)
N=50N
Exemplo
Dois blocos de massas Ma= 3kg e Mb=2kg
estão se movendo para a direita conforme
indica a figura, sob a ação de uma força
que o bloco A exerce sobre o bloco B.
F
A
B
F
FBA
FAB
A
B
• Bloco A: F – F BA = Ma. a
• Bloco B: FAB = Mb . a
Pela terceira lei de Newton sabemos que
FAB= FBA.
Portanto podemos fazer:
F = (Ma + Mb) .a
a = F/ Ma + Mb
a=10N/5kg
a=2m/s²
• Encontrando a aceleração do sistema,
escolhemos um dos blocos para descobrir
a força que A faz em B. O bloco mais
simples é o B, então:
• F AB= Mb .a = FAB = 4N