Leis de Newton
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Leis de Newton 2ª Lei 1 Resultante Forças = zero 𝑣𝑓 = 𝑣𝑖 = 0 Repouso 𝐹 =0 ⟺ 𝑣 = 𝑐𝑡𝑒 ⟺ 𝑣 𝑓 = 𝑣 𝑖 △𝑣 =0 𝑣𝑓 = 𝑣𝑖 ≠ 0 m.r.u. 𝒂=𝟎 Dulce Campos 2 Resultante Forças ≠ zero 𝐹 ≠ 0 ⟺ 𝑣 ≠ 𝑐𝑡𝑒 ⟺ 𝑣 𝑓 ≠ 𝑣 𝑖 ⟹△ 𝒗 ≠ 𝟎 m.r.u.v.(movimento retilíneo uniformemente variado) 𝑣 𝑓 > 𝑣 𝑖 ⟹△ 𝒗 > 0 𝑚. 𝑟. 𝑢. 𝑎. (𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑎 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑎𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎) 𝑣 𝑓 < 𝑣 𝑖 ⟹△ 𝒗 < 0 𝑚. 𝑟. 𝑢. 𝑟. (𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑎 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑚𝑖𝑛𝑢𝑖) 𝒂≠𝟎 Dulce Campos 3 Leis Movimento Posso prever onde está e o que está a fazer um objeto num instante t, se souber: • Onde está ele agora – posição do objeto agora • O que está ele a fazer (comportamento) agora – velocidade objeto agora • Como será afetado o seu comportamento – como varia a sua velocidade Dulce Campos 4 Leis do M.R.U. 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡á 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡á = 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡 𝑎𝑔𝑜𝑟𝑎 + 𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑠𝑡á 𝑎 𝑓𝑎𝑧𝑒𝑟 × 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡 𝑎𝑔𝑜𝑟𝑎 𝒙𝒕 = 𝒙𝟎 + 𝒗 × 𝒕 𝑣 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 Dulce Campos =0 ≠0 5 Leis M.R.U.V. 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡á 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑡á = 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡 𝑎𝑔𝑜𝑟𝑎 1 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑜𝑢 𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑠𝑡á 𝑎 2 𝑓𝑎𝑧𝑒𝑟 + × 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡 + 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 × 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡 2 𝑎𝑔𝑜𝑟𝑎 𝑛𝑜 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡 𝑥 𝑡 = 𝑥0 + 𝑣0 𝑡 + 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 = 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡 𝑎𝑔𝑜𝑟𝑎 1 2 𝑎𝑡 2 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑜𝑢 + 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 × 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡 𝑛𝑜 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡 𝑣 𝑡 = 𝑣0 + 𝑎𝑡 Dulce Campos 6 Ideias a Abordar Atribuir um valor ao conceito de inércia Como a força resultante se relaciona com as alterações do movimento e/ou das acelerações Como se atribuir um valor à força resultante no movimento retilineo Como o atrito afeta as mudanças do movimento Os diferentes tipos de forças que poderiam estar envolvidos na força resultante agindo sobre algo Dulce Campos 7 𝑰𝒏é𝒓𝒄𝒊𝒂, △ 𝒗 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? Simulação 1 2 Pode realizar estes procedimentos utilizando uma bola oca, ou, dentro da mesma pode ir colocando pequenas esferas de chumbo e estudar o seu comportamento. Dulce Campos 8 𝑰𝒏é𝒓𝒄𝒊𝒂, 𝒎, △ 𝒗 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? Pode diminuir a inércia da bola: • Diminuindo o nº de esferas que coloca dentro desta X • Procedendo como na situação 1 X • Aumentando o nº de esferas dentro da bola X • Procedendo como na situação 2 Dulce Campos 9 𝑰𝒏é𝒓𝒄𝒊𝒂, 𝒎, △ 𝒗 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? Pode diminuir △ 𝒗 da bola: X • Diminuindo o nº de esferas que coloca dentro desta • Procedendo como na situação 1 • Aumentando o nº de esferas dentro da bola X • Procedendo como na situação 2 Dulce Campos 10 𝑰𝒏é𝒓𝒄𝒊𝒂, 𝒎, △ 𝒗 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? Para que a bola adqira uma maior aceleração devo proceder da seguinte forma: • Diminuir o nº de esferas que coloco dentro da bola • Proceder como na situação 1 • Aumentar o nº de esferas dentro da bola • Proceder como na situação 2 Dulce Campos 11 𝑰𝒏é𝒓𝒄𝒊𝒂, 𝒎, △ 𝒗 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? Resumo Na simulação verificou que, • Para mudar a inércia da bola, adicionou-lhe esferas de chumbo. • Quanto maior a inércia que um objeto tem, mais difícil é variar-lhe a velocidade – adquirir uma aceleração mais elevada. • Aumentando a inércia de um objeto ele atinge uma aceleração maior Dulce Campos 12 𝑰𝒏é𝒓𝒄𝒊𝒂, 𝒎, △ 𝒗 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? Seria bom que pudéssemos saber exatamente o efeito que uma determinada alteração na inércia de um objeto (ser capaz de atribuir números) tem na aceleração do objeto quando lhe é aplicada uma determinada força. Introduzir um novo conceito massa Dulce Campos 13 𝑰𝒏é𝒓𝒄𝒊𝒂, 𝒎, △ 𝒗 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? Massa de um objeto é uma medida da inércia do objeto. Dulce Campos 14 𝒎, 𝒂 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? Para a mesma Força 𝐦∝ Dulce Campos 𝟏 𝒂 15 𝒎, 𝒂 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? 𝑭∝𝒂 Dulce Campos 16 𝒎, 𝒂 𝐞 𝑭. Como estão relacionadas? 𝑭∝𝒎 Dulce Campos 17 𝐹 ∝ 𝑚𝑎 (Força resultante que atua no objeto) = (massa do objeto)(aceleração do objeto) 𝑭 = 𝒎𝒂 Dulce Campos 18 Uma motocicleta e uma velha carrinha vão fazer uma corrida. Não surpreendentemente, a motocicleta ganha a corrida. O que poderia ser feito para ajudar a carrinha a ganhar a corrida? • Acrescentar sucata à moto e retirar todo e qualquer metal desnecessário à carrinha. • Remover os guarda-lamas da mota, e colocar sacos de areia à carrinha. • Colocar, na motor, um motor mais potente, e colocar, na carrinha, um motor de menor potência. • Colocar, na motor, um motor menos potente, e colocar, na carrinha, um motor de maior potência Dulce Campos 19
