F O R Ç A S (1) Prof. Cesário

1 - CONCEITO E REPRESENTAÇÃO Quando se fala em força logo nos vem a mente a ação de puxar, empurrar ou segurar um objeto. Portanto, o conceito de força é intuitivo. Para ser mais preciso no conceito de uma força, definimos: Força é toda ação capaz de modificar: A forma Ou o estado de movimento de um corpo

À medida da quantidade de matéria chamamos de 2 – MASSA E PESO À medida da quantidade de matéria chamamos de MASSA. A medida da massa é obtida principalmente através de balanças de braços iguais. Dizemos que dois corpos têm a mesma massa quando se equilibram em uma balança de braços iguais. A unidade de massa é o grama. Por escolha: um corpo tem um grama quando se equilibra na balança com 1 cm3 de água destilada, à 4ºC. Um corpo terá um quilograma (1 kg) quando equilibra com 1 dm3 = 1 litro de água nas condições já citadas.

Não se deve confundir o peso de um corpo com a massa desse corpo. O peso do corpo é a força que a Terra exerce sobre o mesmo. Força essa de origem gravitacional. O peso é determinado a partir de uma balança de molas. A Terra puxa o objeto para baixo. Este estica a mola. Pela distensão Da mola, determina-se o peso do corpo. A unidade de peso é o quilogramaforça (kgf). Define-se o quilogramaforça como a força que a Terra exerce sobre um corpo de 1 kg num local onde a aceleração da gravidade é 9,8 m/s2. Veremos que 1 kgf = 9,8 N em estudos futuros.

P = m.g Relaciona-se o peso (P) com a massa (m) pela equação onde g é a aceleração da gravidade. A relação é uma conseqüência da segunda lei de Newton a ser vista futuramente. Como 1 kgf = 9,8 N, em um lugar ode g = 9,8 m/s2, a massa e o peso são expressos pelo mesmo número (porém as unidades serão diferentes).

Imagine um corpo em repouso. Se ninguém for aplicar uma força sobre 3 – LEIS DE NEWTON 1ª Lei: Imagine um corpo em repouso. Se ninguém for aplicar uma força sobre ele, é evidente que ele permanecerá parado. Daqui não saio, daqui ninguém me tira. Agora, se você colocar uma moeda a rolar sobre a tábua, ela só irá parar ou mudar o sentido do movimento, quando uma força for aplicada nela.

Se você estiver assentado em um banco de um ônibus e lançar um objeto na vertical para cima, o objeto cairá na sua mão. Não ficará para trás. Você também não sentirá a poltrona empurrar suas costas. Pois a tendência é manter o movimento se não ocorrer ações de forças. Somente sentirá a ação de forças quando o ônibus acelerar ou fizer uma curva pois, você tende a continuar o movimento com a mesma velocidade anterior e em linha reta. Estas e muitas outras situações, mostram que: Sem a ação de forças, o corpo tende a permanecer em repouso ou continuar o movimento em linha reta com velocidade constante.

Com estes fatos, é fácil perceber que: “Se nenhuma força age sobre um corpo, ele permanece em repouso ou continua seu movimento em linha reta com velocidade constante.” Esta conclusão é conhecida como primeira lei de Newton ou Lei da Inércia. Pode-se, em outras palavras, afirmar: “ nenhum corpo pode, por si mesmo, modificar seu estado de repouso ou de movimento.” A modificação do estado de movimento significa sair do repouso, mudar o valor da velocidade ou mudar o sentido do movimento. Para tais modificações é necessária a ação de uma força externa.

Algumas observações sobre a primeira Lei: a)  Se você deseja subir até o alto de um edifício, não tente  puxar você mesmo pelos cabelos, ou levantar um pé e segurá-lo em posição acima do chão,  depois levantar outro mais acima e segurá-lo, e assim  por diante, até chegar ao topo do edifício. Você não terá sucesso. A primeira lei disse que você não pode modificar o seu estado de movimento (por si mesmo). Use as escadas ou chame alguém. b) Não tente empurrar a você mesmo, que você não irá andar. c) Se você já assistiu desenhos animados e viu alguém chegar num despenhadeiro, passar por ele, soltar uma fumacinha e voltar, não acredite. Isso é impossível, conforme afirma a primeira Lei de Newton. Se eu não posso modificar o meu estado de movimento ou de repouso, como faço para andar? A resposta a esta última pergunta nós encontraremos na terceira Lei de Newton.