aula_Leis_de_Newton_Dinâmica

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Prof. Raphael Carvalho
LIVRO: MECÂNICA
CAPÍTULO 5: Fornece uma introdução do conceito.
CAPÍTULO 6: Explica o processo vetorial de soma das forças.
CAPÍTULO 7: Aplicações do processo vetorial de soma das forças a
partir de situações de equilíbrio.
CAPÍTULO 8: Explica os conceitos inerentes às forças mais comuns
encontradas na mecânica.
CAPÍTULO 10: 1ª e 2ª Leis de Newton.
CAPÍTULO 12: 3ª Lei de Newton.
MECÂNICA – CINEMÁTICA DINÂMICA
 Mecânica
–É a ciência que tem como objetivo
o estudo dos movimentos.
 Cinemática - apenas descreve o movimento,
sem investigar suas causas.
 Dinâmica – Pesquisa e estuda as causas que
produzem e modificam os movimentos.Na
Dinâmica aparece uma série de conceitos
bastante intuitivos em nossa vida tais como:
Força e Energia.
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CONCEITO DINÂMICO DE FORÇA
A
Força é a CAUSA que tem, como EFEITO
DINÂMICO, a aceleração.
 Se um corpo possui aceleração, existe uma
força responsável por esta aceleração.
 Retirada a FORÇA, no mesmo instante,
desaparece a ACELERAÇÃO.
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OBSERVAÇÕES
 Como
a aceleração é uma grandeza vetorial,
então a FORÇA, também, é uma GRANDEZA
VETORIAL.
a
F
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
(efeito)
(causa)
5
CLASSIFICAÇÃO DAS FORÇAS
a) FORÇAS DE AÇÃO À DISTÂNCIA (OU DE
CAMPO)
 São aquelas que atuam sobre os corpos mesmo quando
não existe o contato entre eles.
 As forças de ação à distância atuam numa região do
espaço denominada de CAMPO.
Exs:
a) Força Gravitacional (Peso) força exercida pela Terra sobre um
corpo de massa m.
Características: Módulo: P = m . G
Direção: Vertical Sentido: Para baixo

b) For.Elétrica:(Prótons /elétrons)
c) Força Magnética: (Imãs)
EX. FORÇA PESO (P)
 a)
p
A
B
D
p
TERRA
b)
/////////////////////////////////////////////////////
p
p
p
C
c)
P
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
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FORÇAS DE CONTATO
 São
aquelas que só atuam sobre os corpos se
existir o contato entre eles.
 Ex: NORMAL, TRAÇÃO, FORÇA DE ATRITO,
FORÇA ELÁSTICA ...
 FORÇA NORMAL (N) – É a força exercida pela
superfície em que o corpo está apoiado. Ela atua
PERPENDICULAR a superfície, em que o corpo
se encontra.
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FORÇA NORMAL
N
N
 a)
N
N
c)
N
N
N
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FORÇA DE TRAÇÃO OU TENSÃO (T)
É
uma força exercida através de um fio ou de
uma corda.

Ex: a)
b)
c)
T
A
///////////////////
/////////////////////////////////
/////////////////////////////////
T
T
T1
T
T2
T
B
T
d)
T
A
B
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Força de Tração e Compressão
• São forças que atuam em objetos sólidos.
• Tração (T): Atua no sentido de alongar a barra.
T /////////////////////////////////////////////////////////////////// T
• Compressão (C): Atua no sentido de diminuir o
comprimento da barra.
T
T
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
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Força de Atrito


Denomina-se atrito a resistência que os corpos
em contato oferecem ao movimento. Temos os
seguintes casos:
Força de atrito estática:
N
Fat
(Sentido da eminência movimento)
F
fat = µe .N
P
µe
N
Coeficiente atrito estático
Reação normal do apoio
Força de atrito dinâmica
N

F
fat
P
(Sentido do Movimento)
µd
N
F a t = µd . N
Coeficiente atrito dinâmico
Reação normal do apoio
OBS: A força de atrito entre dois corpos em contato é
tangente à superfície de contato e tem sentido oposto
ao do movimento (ou à “tendência” de movimento)
relativo entre as superfícies.
PRINCÍPIOS DA DINÂMICA
(AS LEIS DE NEWTON)
 Princípio
da Inércia ou 1ª. lei de Newton
 Um ponto material isolado está em REPOUSO
ou em MOVIMENTO RETILÍNEO E
UNIFORME.
 Um corpo, livre da ação de forças, se mantém
em equilíbrio,por INÉRCIA.
 Um ponto material não pode, por si só, mudar
sua velocidade vetorial.
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O que é inércia de um corpo?
• A inércia de um corpo é a propriedade que esse
corpo tem de resistir à mudança de sua
velocidade.A velocidade de um corpo somente é
alterada, quando aplica-se sobre ele uma força.
Pode-se então dizer que:
• Se o corpo estiver em repouso deverá, por
inércia ,permanecer em repouso.
• Se o corpo estiver em MRU,deverá, por inércia,
manter esse movimento.
Um corpo em movimento tende a permanecer em movimento
Ex: Por que um corpo lançado com
velocidade Vo0 numa superfície plana
horizontal ele para?
Isso ocorre pois, em geral, há duas forças se
opondo ao movimento: a força de resistência do
ar (F ar ) e uma força de atrito ( F a t ) que a
superfície exerce no bloco. Se conseguirmos
eliminar as duas, o bloco deveria prosseguir com
Vo (cte).
Sentido do movimento
F ar
Fat
 Ex:
Quando você encontra-se no interior de um
ônibus com V (c t e) relativo solo, o que ocorre se
o motorista brecar de vez?
 Resp:Você
tende, por inércia, manter a mesma
velocidade V em relação ao solo.Assim você é
projetado para frente.
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
Ex: E se você estiver dentro de um
ônibus, onde V = 0 (repouso), em
relação ao solo, o que ocorre se ele
“arrancar”?

Resp: Você tende, por inércia, manter
a mesma velocidade V (repouso) em
relação ao solo. Assim você é
projetado para trás.
Por que numa curva, você é
projetado para um lado do veículo?
O auto move-se em linha reta com V
constante em relação ao solo.Se ele de
repente entra em uma curva, você, por
inércia, tende a prosseguir em linha reta
com a mesma velocidade V que o auto
possuía. O Auto consegue fazer a curva
porque a estrada aplica uma força de atrito
nas rodas que lhe muda a direção.
Princípio Fundamental da Dinâmica
(ou 2ª. Lei de Newton)

A RESULTANTE (Fr ou R) das forças que
agem sobre um corpo é igual ao produto de
sua massa (m) pela aceleração (a) adquirida.
Fr = m.a
OBS: a) A aceleração adquirida pelo corpo
sempre possui a mesma DIREÇÃO e SENTIDO
da força resultante.
b)A unidade da força no S.I. é: N (newtons)
O que é 1 Newton?

É a unidade da força no sistema MKS (ou
S.I.). 1 N é uma força capaz de imprimir
a um corpo de massa 1 kg uma
aceleração de 1 m / s².
a = 1 m / s²
M = 1 kg
1 N = 1 kg x 1 m / s²
F=1N
O QUE É 1 DINA?
É
a unidade da força no sistema CGS.
 1 dina é uma força capaz de imprimir a um
corpo de massa 1g uma aceleração de 1cm /
s².
a = 1 cm / s²
M=1g
F = 1 dina
1 dina = 1 g x 1 cm / s²
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O que é 1 kilograma - força(k.g.f)?
É a unidade do sistema MkgfS.
1 kgf é uma força capaz de imprimir a um
corpo de massa 1 kg uma aceleração de
9,8 m / s².
m = 1 kg
a = 9,8 m / s²
F = 1 kgf
1 kgf = 1 kg x 9,8 m / s²
RELAÇÃO ENTRE NEWTON E
DINA
1
N = 1 kg x 1 m / s²
= 1 000g x 100cm/s²
= 100 000 g x cm / s²
= 10 5 g x cm / s²
= 10 5 dina
Logo 1
N = 10 dina
5
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Relação entre KILOGRAMA-FORÇA
e NEWTON
1 kgf
= 1 kg x 9,8 m / s²
= 9,8 ( 1 kg x 1 m/ s²)
= 9,8 N.
Logo: 1 kgf = 9,8 N
Terceira Lei de Newton



Principio da ação e reação
A toda ação corresponde uma reação, de mesmo
módulo, mesma direção e sentido oposto.
Sempre que um corpo A exerce uma força sobre
um corpo B, este reage exercendo em A uma
outra força, de mesma intensidade e direção,
mas de sentido contrário.
AÇÃO E REAÇÃO
Ação e Reação são forças que
nunca se anulam pois sempre agem
em corpos diferentes.
 OBS:
Ex: A Terra atrai os corpos com uma força, que é o peso
do corpo (ação).Por este princípio, o corpo atrai a Terra
com força de mesma intensidade e direção, mas com
sentido oposto (reação).
 Ex: Quando chutamos uma bola, aplicamos uma força
(ação) sobre ela que é correspondida com outra força
(reação) aplicada sobre nosso pé.

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AÇÃO E REAÇÃO:
Forças de ação e reação atuam em corpos diferentes.