Leis de Newton - Professor Henrique

MECÂNICA
AS LEIS DE NEWTON
Prof.: Henrique Dantas
MECÂNICA
o estudo do movimento
Vamos estudar os movimentos se preocupando
com suas causas.
AS LEIS DO MOVIMENTO
AS LEIS DO MOVIMENTO
DINÂMICA
FORÇA E MOVIMENTO
cinemática
interação + leis
Grandezas da Cinemática:
Grandezas da Dinâmica:
LEIS DE NEWTON
leis da mecânica
PRIMEIRA LEI: PRINCÍPIO DE INÉRCIA
“Todo corpo permanece em repouso ou em
movimento retilíneo e uniforme a menos que
seja obrigado a modificar seu estado pela ação
de forças aplicadas sobre ele”
observação?
referenciais “melhores”?
inerciais
PRIMEIRA LEI: PRINCÍPIO DE INÉRCIA
Primeira lei de Newton
(Princípio da inércia)
• Um ponto material isolado está em repouso
ou em movimento retilíneo uniforme.
• Isso significa que um ponto material isolado
possui velocidade vetorial constante.
• Inércia é a propriedade da matéria de resistir
a qualquer variação em sua velocidade.
• Um corpo em repouso tende, por inércia, a
permanecer em repouso.
• Um corpo em movimento tende, por inércia, a
continuar em MRU.
O QUE É FORÇA?
Conceito intuitivo:
- deforma objetos
- muda o estado de
movimento dos corpos
Como medir:
- comparação com um padrão
-
propriedade elástica de
materiais
INTERAÇÕES FUNDAMENTAIS
gravitacional
física “da Terra” e “dos céus”
eletromagnética
eletricidade e magnetismo
nuclear forte
estabilidade dos núcleos atômicos
nuclear fraca
decaimento beta
(neutron -> próton + elétron + …)
UNIFICAÇÃO ?
INTERAÇÕES FUNDAMENTAIS
FORÇAS DE CONTATO
atrito,
normal,
tensões,
...
SEGUNDA LEI DE NEWTON
“A modificação do movimento é proporcional à
força motriz atuante e ocorre na direção
retilínea em que a força é aplicada”
a a F


F  ma
O que é MASSA?
F
F
ISOPOR
a chumbo
CHUMBO

a isopor
o chumbo tem maior resistência à aceleração que igual
volume de isopor
MASSACHUMBO > MASSAISOPOR
EXEMPLOS:
TERCEIRA LEI DE NEWTON
Toda ação (força) exercida em um corpo como resultado da interação
com outro corpo provoca neste uma força, chamada reação, de
mesma intensidade e direção, mas sentido oposto.
Tipos de interação
 de contato (quando empurramos
uma caixa, chutamos uma bola etc.);
 de campo (independem do contato
entre corpos, como quando a Terra
atrai objetos para sua superfície ou
um ímã atrai um pedaço de metal
próximo dele).
O rosto do boxeador atingido imprime uma força
de reação na mão de seu oponente; as luvas
diminuem os efeitos do impacto em ambos.
TERCEIRA LEI DE NEWTON
Toda vez que um corpo A exerce num corpo B uma força ,
este também exerce em A outra força tal que essas forças:
a) têm a mesma intensidade;
b) têm a mesma direção;
c) têm sentidos opostos;
d) têm mesma natureza, sendo ambas de campo ou
ambas de contato.
Tipos de Forças.
• 1- Força peso: É a força com
que a Terra atrai os corpos que
se encontram em seu campo
gravitacional.
A Terra atrai o corpo com a força
peso P, a qual, por sua vez, atrai a
Terra com uma
força de mesma intensidade e
direção, mas de sentido oposto.
A balança mede Peso ou Massa?
A balança mede Peso ou Massa?
g = 9,8m/s²
Terra
g = 1,6 m/s²
Lua
A balança mede Peso ou Massa?
Quando subimos na balança, a força peso nos
puxa para baixo, e ao apoiarmos na balança,
uma força de reação aparece!
N
Essa reação recebe o nome de Força Normal,
ou simplesmente Normal! Porque faz 90º com
a área de contato que está encostando!
Obs.: Em uma superfície plana, a normal = peso
P = N
P
3a lei de Newton ou princípio de ação
e reação
Reação normal do apoio (N):
surge quando um corpo se encontra
sobre certa superfície de apoio.
A força peso e a normal não formam
um par ação e reação.
A força Normal (N)
é a força gerada pela compressão de um apoio por um
corpo apoiado sobre ele.
A Normal é a reação do apoio.
* O apoio é comprimido pelo corpo para baixo e reage com
uma força igual para cima.
* O seu módulo é igual à força de compressão do corpo.
A Tração ou Tensão (T)
surge quando dois ou mais corpos estão ligados por um fio de
tensão que intermedeia a interação entre eles. Se
considerarmos o fio inextensível e de massa desprezível, sua
presença não influencia o movimento,
e ele passa a ser apenas um transmissor de forças.
Força elástica (Fel):
aparece quando comprimimos ou
distendemos
uma
mola.
O módulo da força elástica (Fel)
é diretamente proporcional à
deformação
nela
provocada.
Lei de Hooke:
Constante de proporcionalidade k (constante elástica da mola):
representa uma característica da mola, medida em N/m.
Gráfico (Fel x Δx):
Associação de molas
Molas em Paralelo:
Molas em Série:
Para duas molas:
Para duas molas:
k = k 1 + k2
Para mais de
duas molas:
k = n.k
Para mais de
duas molas:
Polias ou Roldanas
Polia fixa:
Polias ou Roldanas
•
•
Polia Fixa – a força é mantida
Polia Móvel – a força se divide ao meio.
Força de atrito ( Fat)
É uma força de contato que atua contrária do deslizamento
ou à tendência de deslizamento.
•Sua direção é sempre a mesma do movimento.
•o sentido é contrário ao movimento.
Aquaplanagem:
•É o que ocorre quando os pneus perdem o contato com a
pista, devido à formação de uma fina camada de água entre
os pneus e o solo.
•Pode ocorrer a partir de uma velocidade próxima aos 50
km/h.
•Para sair de uma aguaplanagem, deve-se retirar o pé do
acelerador, não frear e movimentar suavemente o volante
para a direita e para a esquerda.
A força de atrito pode existir sob uma das duas formas
seguintes:
Força de atrito estático (Fae): Força que atua num corpo em
repouso dificultando o início do seu movimento. Seu módulo varia de
acordo com a força aplicada. O seu valor máximo pode ser calculado
por:
Força de atrito cinético (Fac): Força que atua num corpo em
movimento dificultando a realização do mesmo. Seu módulo é
constante e pode ser calculado como:
A FORÇA DE ATRITO ESTÁTICO É
VARIÁVEL


fae   e .N
Essa expressão refere-se
ao seu valor máximo!