DINÂMICA DO MOVIMENTO Prof. Raphael Carvalho.

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1 DINÂMICA DO MOVIMENTO Prof. Raphael Carvalho

2 Onde Estudar? LIVRO: MECÂNICA
CAPÍTULO 5: Fornece uma introdução do conceito. CAPÍTULO 6: Explica o processo vetorial de soma das forças. CAPÍTULO 7: Aplicações do processo vetorial de soma das forças a partir de situações de equilíbrio. CAPÍTULO 8: Explica os conceitos inerentes às forças mais comuns encontradas na mecânica. CAPÍTULO 10: 1ª e 2ª Leis de Newton. CAPÍTULO 12: 3ª Lei de Newton.

3 Mecânica – Cinemática - Dinâmica
Mecânica –É a ciência que tem como objetivo o estudo dos movimentos. Cinemática - apenas descreve o movimento, sem investigar suas causas. Dinâmica – Pesquisa e estuda as causas que produzem e modificam os movimentos.Na Dinâmica aparece uma série de conceitos bastante intuitivos em nossa vida tais como: Força e Energia.

4 Conceito Dinâmico de Força
A Força é a CAUSA que tem, como EFEITO DINÂMICO, a aceleração. Se um corpo possui aceleração, existe uma força responsável por esta aceleração. Retirada a FORÇA, no mesmo instante, desaparece a ACELERAÇÃO.

5 Observações Como a aceleração é uma grandeza vetorial, então a FORÇA, também, é uma GRANDEZA VETORIAL. a F ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// (causa) (efeito)

6 Classificação das FORÇAS
a) FORÇAS DE AÇÃO À DISTÂNCIA (OU DE CAMPO) São aquelas que atuam sobre os corpos mesmo quando não existe o contato entre eles. As forças de ação à distância atuam numa região do espaço denominada de CAMPO. Exs: Força Gravitacional (Peso) força exercida pela Terra sobre um corpo de massa m. Características: Módulo: P = m . G Direção: Vertical Sentido: Para baixo b) For.Elétrica:(Prótons /elétrons) c) Força Magnética: (Imãs)

7 Ex. Força Peso (P) a) p b) p p p p c) P A B D
///////////////////////////////////////////////////// TERRA p p p C c) P /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

8 Forças de Contato São aquelas que só atuam sobre os corpos se existir o contato entre eles. Ex: NORMAL, TRAÇÃO, FORÇA DE ATRITO, FORÇA ELÁSTICA ... FORÇA NORMAL (N) – É a força exercida pela superfície em que o corpo está apoiado. Ela atua PERPENDICULAR a superfície, em que o corpo se encontra.

9 força normal N N N a) N N c) N N N

10 Força de Tração ou Tensão (T)
É uma força exercida através de um fio ou de uma corda. Ex: a) b) c) T A /////////////////// ///////////////////////////////// ///////////////////////////////// T T T1 T2 B T T d) T T A B

11 Força de Tração e Compressão
São forças que atuam em objetos sólidos. Tração (T): Atua no sentido de alongar a barra. Compressão (C): Atua no sentido de diminuir o comprimento da barra. T T T /////////////////////////////////////////////////////////////////// T T /////////////////////////////////////////////////////////////////////

12 Força de Atrito fat = µe .N
Denomina-se atrito a resistência que os corpos em contato oferecem ao movimento. Temos os seguintes casos: Força de atrito estática: N N (Sentido da eminência movimento) F a t F fat = µe .N P µe Coeficiente atrito estático N Reação normal do apoio

13 Força de atrito dinâmica
F a t = µd . N fat F P µd Coeficiente atrito dinâmico N Reação normal do apoio (Sentido do Movimento) OBS: A força de atrito entre dois corpos em contato é tangente à superfície de contato e tem sentido oposto ao do movimento (ou à “tendência” de movimento) relativo entre as superfícies.

14 Princípios da Dinâmica (As leis de Newton)
Princípio da Inércia ou 1ª. lei de Newton Um ponto material isolado está em REPOUSO ou em MOVIMENTO RETILÍNEO E UNIFORME. Um corpo, livre da ação de forças, se mantém em equilíbrio,por INÉRCIA. Um ponto material não pode, por si só, mudar sua velocidade vetorial.

15 O que é inércia de um corpo?
A inércia de um corpo é a propriedade que esse corpo tem de resistir à mudança de sua velocidade.A velocidade de um corpo somente é alterada, quando aplica-se sobre ele uma força. Pode-se então dizer que: Se o corpo estiver em repouso deverá, por inércia ,permanecer em repouso. Se o corpo estiver em MRU,deverá, por inércia, manter esse movimento.

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19 Um corpo em movimento tende a permanecer em movimento

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23 Ex: Por que um corpo lançado com velocidade Vo0 numa superfície plana horizontal ele para?
Isso ocorre pois, em geral, há duas forças se opondo ao movimento: a força de resistência do ar (F ar ) e uma força de atrito ( F a t ) que a superfície exerce no bloco. Se conseguirmos eliminar as duas, o bloco deveria prosseguir com Vo (cte). Sentido do movimento F ar F a t

24 Ex: Quando você encontra-se no interior de um ônibus com V (c t e) relativo solo, o que ocorre se o motorista brecar de vez? Resp:Você tende, por inércia, manter a mesma velocidade V em relação ao solo.Assim você é projetado para frente.

25 Ex: E se você estiver dentro de um ônibus, onde V = 0 (repouso), em relação ao solo, o que ocorre se ele “arrancar”? Resp: Você tende, por inércia, manter a mesma velocidade V (repouso) em relação ao solo. Assim você é projetado para trás.

26 Por que numa curva, você é projetado para um lado do veículo?
O auto move-se em linha reta com V constante em relação ao solo.Se ele de repente entra em uma curva, você, por inércia, tende a prosseguir em linha reta com a mesma velocidade V que o auto possuía. O Auto consegue fazer a curva porque a estrada aplica uma força de atrito nas rodas que lhe muda a direção.

27 Princípio Fundamental da Dinâmica (ou 2ª. Lei de Newton)
A RESULTANTE (Fr ou R) das forças que agem sobre um corpo é igual ao produto de sua massa (m) pela aceleração (a) adquirida. Fr = m.a OBS: a) A aceleração adquirida pelo corpo sempre possui a mesma DIREÇÃO e SENTIDO da força resultante. b)A unidade da força no S.I. é: N (newtons)

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30 O que é 1 Newton? É a unidade da força no sistema MKS (ou S.I.). 1 N é uma força capaz de imprimir a um corpo de massa 1 kg uma aceleração de 1 m / s². a = 1 m / s² F = 1 N M = 1 kg 1 N = 1 kg x 1 m / s²

31 O que é 1 dina? É a unidade da força no sistema CGS.
1 dina é uma força capaz de imprimir a um corpo de massa 1g uma aceleração de 1cm / s². a = 1 cm / s² M = 1 g F = 1 dina 1 dina = 1 g x 1 cm / s²

32 O que é 1 kilograma - força(k.g.f)?
É a unidade do sistema MkgfS. 1 kgf é uma força capaz de imprimir a um corpo de massa 1 kg uma aceleração de 9,8 m / s². É a unidade do sistema MkgfS. 1 kgf é uma força capaz de imprimir a um corpo de massa 1 kg uma aceleração de 9,8 m / s². m = 1 kg a = 9,8 m / s² F = 1 kgf 1 kgf = 1 kg x 9,8 m / s²

33 Relação entre NEWTON e DINA
1 N = 1 kg x 1 m / s² = 1 000g x 100cm/s² = g x cm / s² = 10 5 g x cm / s² = 10 5 dina Logo 1 N = 10 5 dina

34 Relação entre KILOGRAMA-FORÇA e NEWTON
1 kgf = 1 kg x 9,8 m / s² = 9,8 ( 1 kg x 1 m/ s²) = 9,8 N. Logo: 1 kgf = 9,8 N

35 Terceira Lei de Newton Principio da ação e reação
A toda ação corresponde uma reação, de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto. Sempre que um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, este reage exercendo em A uma outra força, de mesma intensidade e direção, mas de sentido contrário.

36 AÇÃO E REAÇÃO OBS: Ação e Reação são forças que nunca se anulam pois sempre agem em corpos diferentes. Ex: A Terra atrai os corpos com uma força, que é o peso do corpo (ação).Por este princípio, o corpo atrai a Terra com força de mesma intensidade e direção, mas com sentido oposto (reação). Ex: Quando chutamos uma bola, aplicamos uma força (ação) sobre ela que é correspondida com outra força (reação) aplicada sobre nosso pé.

37 Forças de ação e reação atuam em corpos diferentes.

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40 FIM!!!