2.4 Lei Fundamental da Dinâmica

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2 2.4 Lei Fundamental da Dinâmica

3 A caixa seguinte encontra-se em repouso, apoiada sobre uma superfície:
Sobre o corpo atuam duas forças: o peso (P); a reação normal (N), provocada pela superfície. A resultante das forças que atuam no corpo é nula: P + N = 0. Por esse motivo, o corpo permanece em repouso.

4 O que é necessário fazer para que o corpo entre em movimento?
A caixa seguinte encontra-se em repouso, apoiada sobre uma superfície: a N P N F P N F F P O que é necessário fazer para que o corpo entre em movimento? Para que o corpo entre em movimento, é necessário aplicar sobre ele uma força. A força provocou uma alteração na velocidade do corpo — provocou uma aceleração. A força aplicada sobre o corpo foi responsável pela aceleração do corpo.

5 Se duas caixas A e B forem sujeitas a forças diferentes…
P N F A B

6 … em qual dos casos a aceleração será maior?
Se duas caixas, A e B, forem sujeitas a forças diferentes… N P N F B A P N F B A a A F P N B F P … em qual dos casos a aceleração será maior? A aceleração (variação de velocidade por instante de tempo) será maior na caixa A, uma vez que a força aplicada na caixa A é maior.

7 Se duas caixas, A e B, forem sujeitas a forças diferentes…
P N F B A P N F B A a A F P N B F P Quanto maior é a força resultante a atuar sobre um corpo, maior é a aceleração que este sofre.

8 Se as caixas, A e B, tiverem massas diferentes…
P N F A B

9 Se as caixas A e B tiverem massas diferentes…
P N F A B P N F A B a A F P N B F P … em qual dos casos a aceleração será maior, se a força aplicada nas caixas for a mesma? A aceleração será maior na caixa B, uma vez que a sua massa é menor.

10 Se as caixas A e B tiverem massas diferentes…
P N F A B P N F A B a A F P N B F P Para a mesma força, quanto menor é a massa do corpo, maior é a aceleração sofrida.

11 A aceleração sofrida por um corpo é…
… diretamente proporcional à força resultante exercida sobre o corpo; Quanto maior é a força resultante, maior é a aceleração sofrida pelo corpo. … inversamente proporcional à massa do corpo. Quanto menor é a massa do corpo, maior é a aceleração por ele sofrida quando sujeito a uma força. A relação entre a aceleração (a), a força resultante (Fr) e a massa do corpo (m) é dada pela expressão: a = Fr m ⬄ Fr = m x a (N) (kg) (m/s2) O valor da força que é necessário aplicar a um corpo de massa 1 kg para lhe provocar uma aceleração de valor igual a 1 m/s2 corresponde a 1 N, ou seja: 1 N = 1 kg x 1 m/s2

12 A força resultante (Fr) e a aceleração (a)
são duas grandezas vetoriais. Quando a resultante das forças é não nula, o corpo adquire uma aceleração que tem a mesma direção e sentido da força resultante. Fr a

13 2.ª Lei de Newton ou Lei Fundamental da Dinâmica
A força resultante do sistema de forças que atuam num corpo produz nele uma aceleração com a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante, cuja intensidade é diretamente proporcional à intensidade da força resultante. Fr = m x a Fr a

14 A partir da Lei Fundamental da Dinâmica, é possível determinar
a aceleração sofrida por um corpo em movimento de queda livre. Se desprezarmos a resistência do ar, verificamos que o peso (P) é a única força que atua no corpo. O valor do peso pode ser determinado com um dinamómetro: P 9,8 N P 10 N Escala

15 A partir da Lei Fundamental da Dinâmica, é possível determinar
a aceleração sofrida por um corpo em movimento de queda livre. Aplicando a Lei Fundamental da Dinâmica: P = m x a ⬄ a = P m O valor da aceleração é dado por: ⃦a ⃦ = ⃦P ⃦ m ⬄ ⃦ a ⃦ = 9,8 1 ⬄ P ⃦ a ⃦ = 9,8 m/s2 10 N Escala O movimento de queda tem uma aceleração de 9,8 m/s2.

16 Se repetirmos o procedimento para diferentes corpos…
9,8 1 ⃦a ⃦ = 9,8 m/s2 P 19,6 N P 27,8 N ⃦a ⃦ = ⃦P ⃦ m ⃦a ⃦ = ⃦P ⃦ m ⃦a ⃦ = 19,6 2 ⃦a ⃦ = 27,8 3 ⃦a ⃦ = 9,8 m/s2 ⃦a ⃦ = 9,8 m/s2 20 N Escala … o valor encontrado é sempre 9,8 m/s2, qualquer que seja o corpo.

17 Qualquer corpo em queda livre junto à superfície da Terra
está sujeito a uma aceleração de 9,8 m/s2 — a aceleração gravítica (g). Conhecido o valor da aceleração gravítica , é possível determinar o peso de um corpo a partir da respetiva massa: ⃦P ⃦ = m x ⃦g ⃦ Como a aceleração gravítica junto à superfície da Terra tem o valor de 9,8 m/s2, então: ⃦P ⃦ = m x 9,8 O peso de um corpo depende da sua massa e da aceleração gravítica. A aceleração gravítica varia consoante o local e o planeta em estudo.

18 A aceleração sofrida por um corpo é diretamente proporcional
à força resultante que atua nesse corpo e inversamente proporcional à sua massa: a = Fr m ⬄ Fr = m x a Qualquer corpo em queda livre junto à superfície da Terra está sujeito a uma aceleração de 9,8 m/s2 — a aceleração gravítica.