Cap.06 Dinâmica I: Movimento em uma Dimensão 6.1

Cap.06 Dinâmica I: Movimento em uma Dimensão
Do professor para o aluno ajudando na avaliação de compreensão do capítulo.
Fundamental que o aluno tenha lido o capítulo.
6.1 Equilíbrio
► Estudar anotando a Estratégia de resolução de Problemas 6.1
► Dois estados de equilíbrio, estático e dinâmico, são estudados nesta seção.
► Qual lei de Newton é utilizada nesta seção?
► Reescreva a dedução da Eq. 6.1.
► Estudar as resoluções dos Exemplos 6.1 e 6.2. Não esquecer como se constrói o diagrama de
corpo livre e como é utilizado. Siga as instruções de Estratégia.
Nota: No exemplo 6.1, a resposta encontrada de ângulo se refere como 63,4o nordeste. Deve-se
escrever em relação ao semi-eixo X positivo ou ao Norte do Leste. Nordeste significa no meio
entre Norte e Leste, ou seja, 45o. O aluno deve se atentar nas referências de pontos cardeais e
colaterais que encontrarão no livro.
Problema 30 do livro-texto:
Resp. (a) 3,60x10-3N; (b) 1,04x10-2N
► Questões Conceituais: Responder as duas questões
6.2 Usando a segunda lei de Newton
► Estudar anotando a Estratégia de resolução de Problemas 6.2
► Qual lei de Newton é utilizada nesta seção?
► Reescreva a dedução da Eq. 6.2.
► Estudar as resoluções dos Exemplos 6.3 e 6.4. Não esquecer como se constrói o diagrama de
corpo livre e como é utilizado. Siga as instruções de Estratégia.
► Responda a questão Pare E Pense 6.1
Problema 11 do livro-texto:
Resp. (a) 490N; (b) 490 N; (c) 740N; (d) 740 N
6.3 Massa, peso e gravidade
Massa
► Você tem dois corpos em suas mãos. A massa de um deles é conhecida. Como você determina
a massa do outro corpo, sem utilizar a balança de pratos?
► Se um astronauta levar um corpo de massa conhecida na Lua ( a aceleração da gravidade da
Lua é menor do que a da Terra), ele medirá o valor da massa menor, maior ou igual?
Gravidade
►Dois corpos se interagem mutualmente por meio de uma força de atração denominada força
gravitacional, Fg.
►Expressar a força gravitacional na forma vetorial utilizando o vetor unitário radial ȓ.
►Na Eq. 6.4, o que significa verticalmente para baixo?
►Mostrar como obteve a Eq. 6.4.
►O que significa aproximação de Terra plana?
► Verifique, fazendo os cálculos, a afirmação da sentença:
► A aceleração g é uma propriedade do planeta ou do corpo em sua vizinhança?
► Explique por que os valores experimental da aceleração da gravidade na Terra e calculado
utilizando a Eq. 6.6 são diferentes?
► Pergunta: No laboratório é realizado um experimento soltando-se dois corpos diferentes, uma
bola de tênis e outra pena de galinha, num recipiente cilíndrico a vácuo. Qual deles chegará
primeiro na base do cilindro? Justificar a sua resposta.
Peso
► Um objeto é colocado sobre uma balança. O que ela mede, amassa ou o peso? Explicar.
► A massa e o peso são a mesma coisa? Explicar.
►Pergunta: Fora do elevador, o peso de uma bola é P e a sua massa, m. Duas balanças, uma de
mola e outra de pratos, são colocadas num elevador que se move para cima e acelerado. A bola é
colocada nas balanças e as medidas são o peso, Pele, e a massa, mele. Qual é a resposta?
(a) P > Pele ; m > mele
(b) P = Pele ; m < mele
(c) P < Pele ; m = mele
►Estude o texto que se refere à Fig. 6.10 e mostre deduzindo que quando a aceleração aponta para
baixo ( o que significa isso?) o seu peso é menor.
► Pergunta: Suas mãos estão úmidas e o porta-toalhas do banheiro está vazio. O que você faz
para tirar as gotas de água de sua mãos? Como o movimento ds mãos exemplifica uma das leis de
Newton? Qual?
►Pergunta: Se você segura uma barra de metal vários centímetros acima do chão e a move pela
grama, cada folha de grama se inclinará para fora do caminho. Se você aumentar a velocidade da
barra, cada folha de grama se inclinará mais rapidamente. Como, então, um cortador de grama
rotativo consegue cortar a grama? Como ele pode exercer força na folha de grama suficiente para
cortá-la?
► Ler e compreender IMPONDERABILIDADE
►Responda as Questões Conceituais 10 e 15
► Responda a questão Pare E Pense 6.2
6,4 Atrito
► O que é atrito estático?
►Como se explica fisicamente a existência do atrito?
►Leia e entenda as duas frases após a Eq. 6.11.
► Se a força exercida a um corpo é nula, qual é a força de atrito estático?
Se a força exercida sobre um corpo for Fo e o corpo não move, qual é a força de atrito estático?
► Estude e entenda a Fig. 6.12.
►NOTA: As Eqs. 6.12 e 6.13 não são equações vetoriais, mas relações entre os módulos dos
vetores que representam as forças de atrito e normal. Como as forças de atrito e normal são
perpendiculares uma à outra, os vetores não podem ser relacionados por uma constante.
► NOTA: Às vezes é feita uma afirmação incorreta sobre a força de atrito entre um corpo e uma
superfície – a força de atrito sobre um corpo é oposta ao seu movimento ou movimento iminente-,
em vez da frase correta, – a força de atrito sobre um corpo é oposta ao seu movimento ou
movimento iminente em relação à superfície.
► Quando o corpo inicia o movimento, a força de atrito estático permanece constante, e N?
Explicar.
► O coeficiente de atrito cinético é maior, menor ou igual ao de atrito estático? Explicar.
► Esquematizar um experimento, o mais simples possível, para medir os coeficientes de atrito
estático e cinético.
►Anote a frase sobre a orientação da força de atrito (cinético ou estático):
Atrito de rolamento
► Você observa que o carro está movendo para a direita. Qual é o sentido da força de atrito
cinético descrito no texto?
► O que você entendeu sobre o atrito de rolamento?
► Na Fig. 6.14, qual é o sentido do atrito de rolamento?
►Leia a NOTA e explique o modelo utilizado para o atrito. E o que se entende por modelo e lei.
► O resumo sobre a força de atrito está contido na Fig. 6.15.
► Responda a questão Pare E Pense 6.3
► Nas resoluções de Exemplos e Problemas utilize a Tabela 6.1, pag. 163, quando necessário.
► Estudar os Exemplos 6.6 e 6.7.
► Problema: (a) No Exemplo 6.6, qual é o máximo valor da força de atrito estático? Este valor
está consistente com a força de atrito cinético calculado?
(b) No Exemplo 6.7, acrescente a terceira pergunta: Para que valor de ângulo de inclinação o
fichário escorregará a velocidade constante? Antes de iniciar os cálculos, responda a você
mesmo, se este ângulo deve ser maior, menor ou igual a 39o.
► Sobre as causas do atrito estão explicadas em A Origem do Atrito na página 167.
6.5 Força de arraste
►Cite três meios que exercem uma força resistiva sobre o corpo.
► Explique se o corpo deve estar em movimento neste meio.
► O autor utiliza D ( drag em inglês) para denotar a força de arraste. Qual é sentido desta força?
Ela é constante como as forças de atrito?
►Este modelo vale para corpos grandes:
►Outro modelo em que o módulo da força de arrasto é proporcional à rapidez do corpo (não ao
quadrado), vale para corpos com rapidez menor movendo-se num líquido e para corpos muito
pequenos, como partículas de poeira movimentando-se no ar. Este modelo não é estudado neste
livro-texto.
► Ler e compreender as explicações do movimento de uma bola lançada verticalmente para cima
apresentada na Fig. 6.23.
►Entender as interpretações físicas das Eqs. 6.17 e 6.18.
► Qual é o significado da velocidade terminal.
► Quais são as conclusões obtidas da Eq. 6.19?
►No texto que se segue a Eq. 6.19, o paraquedista caindo atinge velocidade terminal com seu
paraquedas aberto? Explique a sua resposta. Se a sua resposta for de que o paraquedas está
fechado, então ao abri-lo, que parâmetros mudam para diminuir aquela velocidade terminal.?
►Problema: Uma bola de tênis de mesa e outra de golfe têm aproximadamente o mesmo
tamanho, mas é mais difícil arremessar uma bola de tênis de mesa do que uma de golfe. Explicar.
► Responda a questão Pare E Pense 6.4.
► Estudar e refazer os Exemplos 6.9 a 6.11.