MECÂNICA AS LEIS DO MOVIMENTO o estudo do movimento para que estudar o movimento? movimento de quem ? objeto (sistema) quem descreve o movimento? olho (observador) AS LEIS DO MOVIMENTO
DINÂMICA FORÇA E MOVIMENTO cinemática interação + leis AS LEIS DO MOVIMENTO DINÂMICA FORÇA E MOVIMENTO cinemática interação + leis
Grandezas da Cinemática vetor posição r(t) vetor velocidade v(t) r(t) / t vetor aceleração a(t) v(t) / t
y v instante t a r trajetória X O
Grandezas da Dinâmica força F massa m
Isaac Newton - Principia PHILOSOPIÆ NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA FORÇA Isaac Newton - Principia PHILOSOPIÆ NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA Definição III: A vis insita, ou força inata da matéria, é um poder de resistir, pela qual todo corpo(…) continua em seu estado presente, seja ele de repouso ou de movimento uniforme numa linha reta. Definição IV: Uma força impressa é uma ação exercida sobre um corpo, de forma a mudar seu estado, seja de repouso ou de movimento uniforme numa linha reta.
- comparação com um padrão- propriedade elástica de materiais FORÇA conceito intuitivo: - deforma objetos - muda o estado de movimento dos corpos como medir: - comparação com um padrão- propriedade elástica de materiais
FORÇA para medir a intensidade de uma força, estabelecemos um padrão, e um instrumento de medida que utiliza uma mola de extensão
x F dinamômetro 2x 2F -x -F
é uma grandeza vetorial FORÇA é uma grandeza vetorial com módulo, direção e sentido forças são somadas como vetores
força representa uma interação entre corpos
física “da Terra” e “dos céus” estabilidade dos núcleos atômicos INTERAÇÕES FUNDAMENTAIS gravitacional física “da Terra” e “dos céus” eletromagnética eletricidade e magnetismo nuclear forte estabilidade dos núcleos atômicos nuclear fraca decaimento beta (neutron -> próton + elétron + …) UNIFICAÇÃO ?
INTERAÇÕES FUNDAMENTAIS FORÇAS DE CONTATO atrito, normal, tensões, ...
FORÇA efeito dinâmico da força: mudar o estado de movimento da partícula LEIS DE NEWTON DA MECÂNICA
massa quantidade de matéria (Principia, Def. I, Newton) A quantidade de matéria é a medida da mesma, proveniente conjuntamente de sua densidade e volume. (Principia, Def. I, Newton)
comparação com um padrão MASSA medida de massa comparação com um padrão
MASSA medida de massa F F MASSACHUMBO > MASSAISOPOR o chumbo tem maior resistência à aceleração que igual volume de isopor MASSACHUMBO > MASSAISOPOR
LEIS DE NEWTON leis da mecânica PRIMEIRA LEI: PRINCÍPIO DE INÉRCIA SEGUNDA LEI: LEI DA FORÇA TERCEIRA LEI: PRINCÍPIO DE AÇÃO E REAÇÃO
lei da inércia PRIMEIRA LEI DE NEWTON “Todo corpo permanece em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme a menos que seja obrigado a modificar seu estado pela ação de forças aplicadas sobre ele” observação? referenciais “melhores”? inerciais
SEGUNDA LEI DE NEWTON “A modificação do movimento é proporcional à força motriz atuante e ocorre na direção retilínea em que a força é aplicada” a a F
v aceleração na direção da força a a força não está na direção do movimento, porém está na direção da mudança deste! v trajetória aceleração na direção da força a F
exemplo do movimento circular F a trajetória
V a F VELOCIDADE (MOVIMENTO) De Aristóteles até Newton… FORÇA (MUDANÇA no movimento)
forças mudam a velocidade de um corpo
TERCEIRA LEI DE NEWTON “A toda ação corresponde uma reação igual e oposta; ou, as ações mútuas de dois corpos entre si são sempre dirigidas em sentidos contrários” Princípio de Ação e Reação
Interação gravitacional FORÇAS INTERAÇÕES Interação gravitacional (à distância) F2(1) 1 2 r ^ r G = 6,67 x 10-11 N.m2/kg2
Interação gravitacional (à distância) com a Terra FORÇAS INTERAÇÕES PESO Interação gravitacional (à distância) com a Terra
FORÇAS INTERAÇÕES PESO
FORÇAS m . g : ação a = g - m . g : reação
FORÇAS contato normal atrito Normal de contato Peso a = 0 peso = normal e se a não for nula?
FORÇAS z
FORÇAS contato normal atrito N força Peso O sistema não se move!
F fa a = 0 fa e F=fa F atrito estático
F fa a fa e c F atrito cinético = c N
F fa a fa e c F fest e N fcin = c N