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Física I Mecânica Alberto Tannús II 2010. Tipler&Mosca, 5 a Ed. Capítulo 5 Aplicações das Leis de Newton Atrito; Atrito; Movimento circular; Movimento.

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1 Física I Mecânica Alberto Tannús II 2010

2 Tipler&Mosca, 5 a Ed. Capítulo 5 Aplicações das Leis de Newton Atrito; Atrito; Movimento circular; Movimento circular; Forças de arraste. Forças de arraste.

3 Movimento Circular Aceleração centrípeta

4 Exemplo Um satélite se move a velocidade constante numa orbita circular em relação ao centro da Terra, e próximo da sua superfície. Se a aceleração é 9.81 m/s 2, encontre: Um satélite se move a velocidade constante numa orbita circular em relação ao centro da Terra, e próximo da sua superfície. Se a aceleração é 9.81 m/s 2, encontre: Sua velocidade; Sua velocidade; O tempo necessário a uma revolução completa (período de rotação). O tempo necessário a uma revolução completa (período de rotação).

5 S:

6 Façam vocês: Um carro percorre uma curva de raio 40 m, a uma velocidade de 48 km/h Um carro percorre uma curva de raio 40 m, a uma velocidade de 48 km/h Qual é sua aceleração centrípeta? Qual é sua aceleração centrípeta? Quem promove esta aceleração? Quem promove esta aceleração? Para uma massa de 1200 kg, e um coeficiente de atrito estático entre o solo e as rodas de m s = 0.5, esta curva poderia ser feita? Para uma massa de 1200 kg, e um coeficiente de atrito estático entre o solo e as rodas de m s = 0.5, esta curva poderia ser feita?

7 Força centrípeta Força responsável pelo surgimento da aceleração centrípeta: Força responsável pelo surgimento da aceleração centrípeta: Pode ser uma força de contato (corda, fio, atrito etc.) ou uma força de ação a distância (eletromagnética, gravitacional etc.); Pode ser uma força de contato (corda, fio, atrito etc.) ou uma força de ação a distância (eletromagnética, gravitacional etc.); Característico de uma Força Central. Característico de uma Força Central.

8 Exemplo Um balde com água é girado verticalmente como um círculo de raio r. Um balde com água é girado verticalmente como um círculo de raio r. Encontre a força exercida pelo balde na água, no topo do movimento; Encontre a força exercida pelo balde na água, no topo do movimento; Encontre o mínimo valor de v t para que a água ainda permaneça no balde, sem derramar; Encontre o mínimo valor de v t para que a água ainda permaneça no balde, sem derramar; Encontre a força exercida pelo balde na água, na parte mais baixa do movimento, onde a velocidade do balde é v b. Encontre a força exercida pelo balde na água, na parte mais baixa do movimento, onde a velocidade do balde é v b.

9 S:

10 Observações:

11 Referenciais não-inerciais Pseudo-forças; Pseudo-forças; Carrossel; Carrossel; Ciclones, ralos, Coriolis; Ciclones, ralos, Coriolis;

12 Exemplo Uma bola de socar de massa m está suspensa por uma corda de comprimento L e viaja a uma velocidade constante v em uma trajetória circular de raio r. A corda faz um ângulo dado por = r/L, como mostra a figura. Encontre: Uma bola de socar de massa m está suspensa por uma corda de comprimento L e viaja a uma velocidade constante v em uma trajetória circular de raio r. A corda faz um ângulo dado por = r/L, como mostra a figura. Encontre: A tensão na corda; A tensão na corda; A velocidade da bola. A velocidade da bola.

13 S: Este sistema é denominado Pendulo Cônico

14 Exemplo: Num teste de derrapagem, uma BMW 530i foi capaz de viajar em um círculo de raio 45.7 m em 15.2 s sem deslizar lateralmente. Num teste de derrapagem, uma BMW 530i foi capaz de viajar em um círculo de raio 45.7 m em 15.2 s sem deslizar lateralmente. Supondo v constante, qual é a aceleração centrípeta? Supondo v constante, qual é a aceleração centrípeta? Ainda assim, qual é o mínimo valor do coeficiente de atrito estático? Ainda assim, qual é o mínimo valor do coeficiente de atrito estático?

15 S:

16 S:

17 Forças de arrasto Sólido movendo-se em gás; Sólido movendo-se em gás; Sólido em líquido; Sólido em líquido; Bolha de gás movendo-se em líquido; Bolha de gás movendo-se em líquido; Todos sofrem arrasto (atrito). Todos sofrem arrasto (atrito). Baixas velocidades: f a v; Baixas velocidades: f a v; Altas velocidades: f a v 2 ; Altas velocidades: f a v 2 ;

18 Modelo: f a b.v n Pára-quedas: b grande; Carro: b pequeno

19 Exemplo Uma Skydiver de massa igual a 64 kg atinge a velocidade terminal de 180 km/h com suas pernas e braços abertos. Uma Skydiver de massa igual a 64 kg atinge a velocidade terminal de 180 km/h com suas pernas e braços abertos. Qual é a magnitude da força de arrasto vertical da pessoa? Qual é a magnitude da força de arrasto vertical da pessoa? Se a força de arrasto é igual a b.v 2, qual o valor de b ? Se a força de arrasto é igual a b.v 2, qual o valor de b ?

20 S:


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