PLANO DE AULA – Profa. Shimeni Baptista Daer, Msc. FORÇA E

PLANO DE AULA – Profa. Shimeni Baptista Daer, Msc.
FORÇA E LEIS DE NEWTON
 Primeira lei de Newton (inércia): Considere um corpo no qual não atue nenhuma força resultante. Se
o corpo estiver em repouso, ele permanecerá em repouso; se o corpo estiver em movimento com
velocidade constante, ele continuará neste estado de movimento.
 Uma força externa é necessária para iniciar o movimento, não sendo necessária nenhuma força para
mantê-lo em movimento.
 Não há distinção entre um corpo no qual nenhuma força externa atue e um corpo no qual a soma ou
resultante de todas as forças externas seja nula.
 Referencial inercial: Um referencial é inercial quando colocado um corpo de prova em repouso, ele
permanece em repouso.
 Força é um vetor sendo, portanto, válidas todas as leis vetoriais.
 Massa é a propriedade de um corpo que determina sua resistência a uma mudança em seu
movimento. A aceleração produzida por uma certa força é inversamente proporcional à massa do
corpo que está sendo acelerado. Sendo uma grandeza escalar, duas massas, quando unidas, se
comportam como uma única massa que é o somatório das duas primeiras.
 Segunda lei de Newton: ∑
, sendo que a aceleração tem módulo diretamente proporcional á
força resultante que atua sobre ele, tem direção paralela a essa força e o mesmo sentido que ela.
 Como e equação da segunda lei de newton é vetorial, pode ser desmembrada em três componentes
escalares: ∑
;∑
;∑
.
Exemplo 3: Um caixote cuja massa m é 360kg está sobre a carroceria de um caminhão que se move com
velocidade v0 de 120km/h, como na fig. 5a. O motorista freia até à velocidade v de 62km/h em 17s. Qual
a força (suposta constante) que atua no caixote durante este tempo? Considere que o caixote não desliza
sobre a carroceria do caminhão.
 Terceira lei de Newton: A toda ação corresponde uma reação igual e de sentido oposto.
 Unidade de força: 1N=1kg.m/s2.
 Massa do corpo é um propriedade intrínseca, enquanto peso é dependente da sua localização em
relação ao centro da terra:
.
 Imponderabilidade: Se estivermos em queda livre perto da terra, dentro de uma câmara que também
esteja em queda livre, de novo não haverá superfície a nos empurrar e outra vez nos consideraremos
“imponderáveis”.
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 Passos básicos para aplicação da lei de Newton: 1) Identificar o corpo que será analisado. 2)
Identificar a vizinhança que estará exercendo forças sobre o corpo. 3) Selecionar um referencial não
inercial. 4) Escolher e localizar um sistema de coordenadas. 5) Fazer um diagrama de corpo livre. 6)
Aplicar a segunda lei de Newton a cada componente de força e aceleração.
Exemplo 4: A fig. 14a mostra um bloco de massa m=15,0kg dependurado de três cordas. Quais são as
trações em cada uma?
 Força normal: É a força de reação a gravidade em um corpo em repouso.
 Forças de contanto: São forças nas quais um corpo exerce uma força sobre outro em virtude do
contato entre eles. Tais forças se originam nos átomos do corpo, cada átomo exercendo uma força
sobre seu vizinho. As forças de contato podem ser mantidas apenas se não excederem as forças
interatômicas; de outro modo quebramos a ligação entre átomos, ocorrendo a ruptura do objeto.
Exemplo 6: Um bloco de massa m=18,0kg está preso por uma corda sobre um plano sem atrito e
inclinado de 27º fig. 16. (a) Ache a tração na corda e a força normal exercida sobre o bloco pelo plano.
(b) Analise o movimento subsequente depois de a corda ser cortada.
Exemplo 8: A fig. 18a mostra um bloco de massa m1 sobre uma superfície horizontal sem atrito. O bloco
é puxado por uma corda de massa desprezível que está ligada a um outro bloco de massa m2,
dependurado nela. A corda passa por uma polia cuja massa é desprezível e cujo eixo roda sem fricção.
Ache a tração na corda e a aceleração de cada bloco.
 Referência Bibliográfica:
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, Física I, 4a ed. Ed. LTC, 1996.