Leis de Newton e suas aplicações
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A mecânica é a ciência que estuda os movimentos.Se divide em: Cinemática: Descreve os movimentos sem estudar suas causas. Cinemática significa geometria do tempo; Dinâmica: Estuda as leis da natureza que explicam a origem dos movimentos e suas variações. Sua definição é difícil,sendo definida portanto como o agente capaz de provocar modificação no estado de movimento de um corpo (acelerá-lo, ou seja variar sua velocidade escalar e/ou vetorial) A força é uma grandeza vetorial Uma força pode ter dois efeitos conjuntos ou separados:deformação e/ou aceleração Interprete a figura. Heman de fato pode ter força? Inércia é a tendência do corpo em manter sua velocidade vetorial. Todos os corpos possuem inércia, e a massa é a medida da inércia Para vencer a inércia, deve-se aplicar uma força que ajude o corpo a entrar em movimento ou pará-lo Aponte dois corpos no lugar onde você está.Qual dos dois corpos possui maior inércia?Justifique Qual deles necessitará de menor força para ser movido?Justifique também O movimento de um carro ao fazer uma curva também se relaciona com a inércia. Se não atuar uma força capaz de mudar a direção da velocidade vetorial do carro, ele sairá tangente a essa curva Diz que:um corpo livre da ação de forças, tende a conservar seu estado de movimento (sua velocidade vetorial) Em outras palavras, se não houver força atuando ou esta for nula, o que está parado tende a ficar parado e o que está em movimento tende a continuar em movimento com mesma velocidade vetorial (módulo, direção e sentido) Porque uma pessoa andando de ônibus, se sente empurrada para a frente quando este para repentinamente? O desafio é fazer a moeda cair dentro do copo sem tocar na moeda e nem no copo Traduzida na equação abaixo A aceleração tem mesma direção e sentido da força (força é dada em Newtons (N)) Os dinamômetros (aparelhos utilizados para medir a intensidade de forças aplicadas) funcionam com base nessa lei Trata-se da força aplicada pela Terra aos corpos (desprezando-se os efeitos rotacionais) devido a seu campo gravitacional Quanto maior a massa, maior será o peso do corpo A aceleração gravitacional será a mesma para todos os corpos numa região (não depende da massa do corpo) Por que a água da Terra não cai do planeta? A massa de uma pessoa na Terra é 100kg.Quanto seria sua massa na Lua?Estime valores aproximados para o peso da pessoa na Terra e na Lua e compare seus valores, explicando-os. Interprete a figura abaixo: Um corpo poderia ter massa e não ter peso, caso fosse possível (o que não é) glocal=0 É incorreto falar que um saco de arroz pesa 5kg. Sua massa é 5kg e seu peso 50N (para g=10m/s2) Peso não é característica de um corpo, pois P=m.g.Quanto maior g e/ou m, maior será P. A massa de um corpo é a mesma em qualquer local. Quanto maior o planeta ou estrela, maior será g, e consequentemente o peso do corpo neste planeta Sofia deseja perder peso, mas na verdade não têm conseguido, mesmo fazendo dieta. O que ela poderia fazer para perder peso sem cortar os cabelos? Diz que:a toda força de ação corresponde uma reação, com mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário As forças de ação e reação não se equilibram, pois estão aplicadas em corpos distintos O rosto sofre mais por ser mais sensível que a mão, mas as forças de ação e reação são iguais Toda arma dá um “coice” (forte recuo) quando disparada.Se não for segurada firmemente, a pessoa pode se desequilibrar e machucar a mão, os braços ou alguma outra parte do corpo A pessoa empurra o chão para trás e o chão reage empurrando a pessoa para frente Porque quando você soca uma parede sua mão dói? Em que lei física isso está baseado? Um caminhão e um carro se chocam. Quem sofre mais danos? Porque? A mãe de Pedrinho quer empurrar o carro no qual o marido está com intuito de assustá-lo. Seu filho, tendo estudado a 3ª lei de Newton na escola diz que ela não conseguirá porque o carro aplicará uma força de mesma intensidade e elas irão se anular. Você concorda com o argumento de Pedrinho? Dois grupos de estudantes estão brincando de “cabo de guerra”. O da esquerda vence. Tendo em vista a figura abaixo explique as possíveis causas com base em argumentos físicos: Como conseguimos empurrar um carro, mesmo ele tendo massa maior que a nossa? A aceleração que o carro sofre é grande ou pequena?Justifique Reflita sobre a imagem abaixo: Reflita sobre a imagem abaixo: O filósofo grego Aristóteles afirmava que para haver movimento é indispensável ter força. Expresse sua opinião sobre isso Explique a importância do uso do cinto de segurança Porque quando queremos tirar um molho de um tubo de onde ele não sai, aceleramos o tubo e paramos de súbito?A que lei física isso se relaciona? Comente a figura: Vale 1 ponto e cada pergunta vale 1 décimo Cada grupo responderá dez perguntas A nota será atribuída ao grupo A cada rodada um aluno diferente deve responder, e nesse momento não pode ter ajuda dos outros É proibido “se escorar uns nos outros” Domínio, segurança e comportamento também contam Se opõe ao movimento de deslizamento entre superfícies, e surge exatamente quando tenta-se fazer esse deslizamento entre superfícies Pela 3ª lei de Newton atuam assim duas forças de atrito, uma sobre o corpo e outra sobre a superfície, de mesmo módulo mas de sentidos opostos Lubrificantes, como água e óleo diminuem o atrito (alteram seu coeficiente de atrito) É aquele para o qual não há deslizamento entre os corpos em contato, ou seja, o corpo está parado (mas existe a tendência de deslizamento). Para esse caso a força de atrito vai assumindo diferentes valores, até chegar a força de atrito máxima ou de destaque, a partir da qual, se for aplicada uma força maior o corpo entra em movimento Também chamado de atrito cinético, é aquele para o qual há movimento relativo entre os corpos O coeficiente de atrito cinético é menor que o estático Você acha que o atrito atrapalha a vida do ser humano? Saberia dar exemplos onde o atrito atrapalha (e se existir) onde ajuda? Você já tentou andar de carro ou de moto no gelo?Será que é fácil ou difícil? Usando um dinamômetro você pode realizar o experimento abaixo e verificar que a marcação deste será igual em ambos os casos (contanto que você aplique a mesma força nas duas situações é claro) O que é mais fácil escorregar: num piso com cerâmica seco ou molhado com água e sabão? Justifique Para que são usados óleos lubrificantes em peças de carro, motos, bicicletas dentre outros? Justifique Reflita por um instante como seria a vida humana sem a existência da força de atrito.Pense em alimentação, vestuário, transporte e desenvolvimento tecnológico Tome o bloco da figura abaixo e indique o local onde deve-se represtar uma força de atrito atuando sobre ele caso seja empurrado. Justifique sua resposta Imagine que você empurra um corpo sobre uma superfície livre de atrito e depois de um certo tempo para de empurrar esse corpo. O que acontecerá? Comente a figura, após ter feito uma experiência semelhante: Porque andar com pneu careca é considerado uma infração de trânsito? Quais são os riscos? Reflita sobre a figura: É aquela que ocorre quando um corpo é lançado de grandes alturas, e peso e força de resistência do ar se equilibram, ficando assim a velocidade do corpo constante. O paraquedas é usado para se diminuir a velocidade terminal e possibilitar uma queda segura para o esportista.
