Física A - Educacional
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Professora Bruna FÍSICA A Aulas 21 e 22 – Forças Página 176 Professora Bruna FORÇAS Forças são grandezas vetoriais que interações, que podem produzir dois efeitos: caracterizam Uma deformação no corpo em que age a força; Uma alteração na velocidade do corpo em que age a força, e consequentemente uma alteração na aceleração deste corpo. Porque uma grandeza vetorial? Exemplo: Empurrão. Professora Bruna FORÇAS Lembrando que a alteração na velocidade de um corpo, pode ocorrer de duas formas: em sua direção e em sua intensidade. Sendo assim: movimentos curvilíneos (uniforme, acelerado e retardado) e movimentos retilíneos (acelerado e retardado) possuem aceleração, que será resultado da ação de uma força. Professora Bruna A FORÇA PESO Qualquer corpo que está perto de um astro como a Terra, a Lua ou o Sol é sempre atraído por ele. Essa interação de atração é caracterizada por uma força chamada PESO e a aceleração relacionada a esta força é a aceleração da gravidade. A força peso existe mesmo que os corpos que interagem não estejam em contato, e sua direção é apontando para o centro do astro sempre. Professora Bruna FORÇA PESO Como assim? Exemplo 1 : Se abandonarmos um corpo próximo à superfície da Terra, ele será atraído por ela, e estará sujeito a ação da força peso. Esta força causa a alteração da velocidade do corpo, fazendo-o cair em movimento acelerado. Professora Bruna FORÇA PESO Como assim? Exemplo 2 : A lua por outro lado, realiza um movimento circular (curvilíneo) em torno da Terra. Como sabemos, quando um corpo realiza um movimento circular, ele possui aceleração centrípeta. A causa dessa aceleração é justamente a força peso aplicada pela Terra sobre a Lua. Professora Bruna FORÇA DE CONTATO A força de contato surge quando temos uma interação através do contato entre dois corpos, o que é muito comum. O que ocorre? Quando temos um corpo em contato com uma superfície por exemplo, o que acontece é que além da força peso (atração apontando para o centro da Terra), que sempre existe para corpos sobre a Terra, surge também uma força de contato, resultante da interação entre o corpo e a superfície de contato. Professora Bruna FORÇA DE CONTATO Normalmente a força de contato, divide-se em duas componentes para poder ser caracterizada. A primeira dessas componentes é a normal, sempre perpendicular à superfície de apoio e contrária à tendência de penetração entre os corpos. A Segunda dessas componentes é o atrito, paralela à superfície de apoio e contrária a tendência de escorregamento/movimento. Professora Bruna UM EXEMPLO Exemplo: Considere que um corpo é lançado sobre um plano horizontal com velocidade inicial de 10m/s. Depois de algum tempo escorregando sobre o plano, o corpo para, o que mostra que ele executa um movimento retilíneo retardado. Observe a situação descrita na figura que segue, onde estão representadas separadamente a velocidade do bloco, sua aceleração e as forças que agem sobre ele. Professora Bruna UM EXEMPLO Professora Bruna UM EXEMPLO Conclusões Importantes: Apesar de o corpo estar se movendo para a direita, não existe nenhuma força aplicada para a direita. Isso indica que as forças não indicam para onde o corpo está se movendo, mas sim a aceleração que ele possui. Devido à ação da força peso, existe uma tendência de penetração entre o bloco e o apoio. A normal (componente da força de contato) é a “parte” da força de contato que impede a penetração, fazendo o corpo continuar a se mover na horizontal. Professora Bruna UM EXEMPLO Conclusões Importantes: O atrito contrário ao escorregamento/movimento, causa uma aceleração no sentido contrário ao da velocidade, fazendo o corpo executar um movimento retardado. Professora Bruna FÍSICA A Aulas 21 e 22 – Forças Exercícios de Aula – Página 176 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 1 – (a) 𝑣 MRA 𝑣 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 1 – (b) 𝒂𝒕 = 𝜸 𝒂𝒄 = 𝟎 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 1 – (c) O corpo que causa a variação da velocidade da maçã é a Terra. Ela é a responsável pela queda da maçã. Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 1 – (d) A maçã cai porque é atraída pela Terra. Essa atração é caracterizada pela ação da força peso que atua sobre a maçã. Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 2 – (a) 𝒗 𝒂𝒄 = 𝜸 𝒗 𝒂𝒄 = 𝜸 𝒗 𝒂𝒄 = 𝜸 𝒂𝒄 = 𝜸 𝒗 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 1 – (b) 𝑷 𝑷 𝑷 𝑷 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 2 – (c) Uma grandeza que caracteriza uma interação entre corpos. Vetorial. Pode causar alteração na velocidade ou deformação de um corpo. Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 3 – 𝑷 𝑷 𝑷 𝑷 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 4 – (a) A bengala interage com a Terra, com o chão e com a mão da pessoa. Portanto, como temos três interações, temos três forças agindo sobre a bengala. Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 4 – (b) Caso o chão fosse de gelatina, a bengala afundaria nele. Caso o chão fosse de gelo, a bengala escorregaria para a esquerda. Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 4 – (c, d) 𝑭𝒄 𝑵 𝑭𝒂 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 5 - Terra. Vertical. Para baixo. Superfície de Apoio. Perpendicular ao apoio Paralela ao apoio Contra penetração Contra escorregamento Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 5 – (a) 𝑵 = 𝑭𝒄 𝑷 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 5 – (b) 𝑵 𝑭𝒄 𝑭𝒂 𝑷 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 5 – (c) 𝑵 = 𝑭𝒄 𝑷 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 6 – (a) 𝒂𝒄 = 𝜸 𝑎𝑡 = 0 Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 6 – (b) Para o centro da curva, assim como a aceleração do buggy. Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 6 – (c) A pessoa pode segurar na estrutura do buggy, de forma que interaja com ela, recebendo como resultado uma força para o centro. Professora Bruna EXERCÍCIOS DE AULA Exercício 6 – (d) A pessoa não terá a direção de sua velocidade alterada e por isso continuará se movendo em linha reta. Como o buggy vira à direita, a pessoa cairá pelo lado esquerdo do veículo, mas não terá sido jogada para fora da curva. Ela só não fará a curva junto com o buggy.
