Curso de Pré Física UTFPR – CM 2015/1 AULA 8 Monitores: NATALIA GARCIA HUGO BRITO.

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1 Curso de Pré Física UTFPR – CM 2015/1 AULA 8 Monitores: NATALIA GARCIA HUGO BRITO

2 A dinâmica na cinemática Agora que já aprendemos como os movimentos acontecem e também suas causas, podemos juntar nosso conhecimento e relacionar com coisas do cotidiano, como por exemplo, o tempo necessário para um carro parar ao acionar os freios, a quantidade de energia retirada do carro, entre outros exemplos. Pré Física – Aula 8

3 A dinâmica na cinemática Sabemos por exemplo, que para um carro frear, uma força precisa realizar um trabalho sobre ele, retirando sua energia e dissipando-a. Desta forma, reduzindo a velocidade do veículo Pré Física – Aula 8

4 A dinâmica na cinemática A segunda lei de newton, que relaciona massa com aceleração, pode nos fornecer dados para relacionarmos com a aceleração da cinemática. Neste caso: Pré Física – Aula 8

5 A dinâmica na cinemática Pré Física – Aula 8 Exemplo 8.1:

6 ELEVADORES Quando entramos em um elevador e ele começa a se movimentar, é comum sentirmos sempre uma sensação estranha. Às vezes, sentimos o corpo mais pesado; em outras, mais leve. A que se devem essas diferentes sensações que temos dentro de um elevador?

7 Nos elevadores, podemos considerar as seguintes situações: -Elevador parado ou em movimento com velocidade constante – MRU -Elevador subindo acelerado ou descendo com movimento retardado -Elevador subindo com movimento retardado ou descendo acelerando ELEVADORES

8 1° ) Elevador parado ou em movimento com velocidade constante – MRU ELEVADORES Fr = N – P Fr = 0 e N = P Portanto, N = m. g Não é possível perceber se ele esta subindo, descendo ou parado, a sensação será a mesma que sente em pé sobre um piso comum, horizontal e fixo. A pessoa sente-se com seu peso real, nem mais nem menos.

9 2°) Elevador subindo acelerado ou descendo com movimento retardado (aceleração para cima) ELEVADORES Para que a aceleração a seja para cima, a resultante R também deve ser para cima. Assim, a normal deve ser maior do que o peso (N > P) Agora a sensação é diferente. A pessoa, no elevador, sente-se mais pesada. A sensação equivale a um aumento de gravidade, embora a gravidade não tenha mudado de valor no local. É apenas uma sensação!

10 3°) Elevador subindo com movimento retardado ou descendo acelerando (aceleração para baixo) ELEVADORES Para que a aceleração a seja para baixo, a resultante R também deve ser para baixo. Assim, a normal deve ser menor do que o peso (N < P) Então, pessoa sente-se mais leve, como se o seu peso estivesse menor. A sensação equivale a uma diminuição de gravidade, embora a gravidade permaneça constante. Lembre-se, é apenas uma sensação!

11 Exemplo 8.2: Em um prédio de 20 andares (além do térreo) o elevador leva 36s para ir do térreo ao 20º andar. Uma pessoa no andar x chama o elevador que está inicialmente no térreo, e 39,6s após a chamada a pessoa atinge o andar térreo. Se não houve paradas intermediárias, e os tempos de abertura e fechamento da porta do elevador e de entrada e saída do passageiro são desprezíveis, podemos dizer que o andar x é: Resposta: ELEVADORES

12 Exemplo 8.2: Um homem de massa 60kg sobe em um dinamômetro que está em um elevador. O homem lê 720N quando o elevador sobe com certa aceleração e 456N quando o elevador desce com a mesma aceleração em módulo. Pede-se: a) a aceleração local da gravidade b)a aceleração (em módulo) do elevador c) a indicação do dinamômetro se o elevador estiver subindo ou descendo com velocidade constante d)a indicação do dinamômetro se o elevador estiver em queda livre ELEVADORES

13 Resposta: Sendo F a força de indicação no dinamômetro: Quando o elevador sobe temos F1: F1 - m.g =m.a F1= m.(a + g) 720 = 60.(a + g) a + g = 12 Quando o elevador desce temos F2: m.g - F2 = m.a F2 = m.(g - a) 456 = 60.(g - a) g - a = 7,6 a)Resolvendo o sistema com a e g, temos que g=9,8 m/s² b)a=2,2 m/s² c)Quando a velocidade é constante, a=0, assim: F1=F2=m.g=60x9,8= 588N a)Em queda livre a=g, logo: F2=0 ELEVADORES

14 Elevadores Podemos calcular também distâncias percorridas por um corpo submetido à uma determinada força, como no exemplo a seguir: Exemplo 8.3: Num andar equidistante dos extremos de um edifício, uma pessoa de massa m = 100 kg toma um elevador, que passa a se mover verticalmente para cima. O gráfico mostra como varia a velocidade escalar do elevador em função do tempo: Sabe-se que o peso aparente da pessoa na etapa OA do gráfico vale 1100 N e que no local g = 10 m/s2. Determine: Pré Física – Aula 8 a)A altura do edifício se, no instante t = 20 s, o elevador parou em sua extremidade superior b) A intensidade do peso aparente da pessoa no trecho BC do gráfico.