Leis de Newton Física Universidade Estadual do Oeste do Paraná

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1 Leis de Newton Física Universidade Estadual do Oeste do Paraná
João Carlos Pozzobon

2 Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Leis de Newton As leis de Newton constituem os pilares fundamentais do que chamamos Mecânica Clássica ou Mecânica Newtoniana. João Carlos Pozzobon

3 Leis de Newton Universidade Estadual do Oeste do Paraná
1ª - Lei da Inércia  “O corpo tente a permanecer em repouso ou em MRU, a menos que atue um força resultante diferente de zero sobre ele”. Ou seja, a força resultante deve ser nula (Fr = 0). João Carlos Pozzobon

4 Leis de Newton 𝐹 = 𝑚 . 𝑎 Universidade Estadual do Oeste do Paraná
2ª Lei – Princípio fundamental da dinâmica  A força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa. 𝐹 = 𝑚 . 𝑎 Onde, 𝐹 = força (kg.m/s² = N) 𝑚 = massa (kg) 𝑎 = aceleração (m/s²) João Carlos Pozzobon

5 Leis de Newton Universidade Estadual do Oeste do Paraná
3ª - Lei da Ação e Reação  “Para cada ação existe uma reação de igual intensidade, mesma direção e sentidos contrários”. Obs.: O corpos devem ser distintos e possuir a mesma natureza. João Carlos Pozzobon

6 Força Momento Equilíbrio Polias
Universidade Estadual do Oeste do Paraná Física Estática Parte da Mecânica e estuda o equilíbrio dos corpos Força Momento Equilíbrio Polias João Carlos Pozzobon

7 Força Universidade Estadual do Oeste do Paraná João Carlos Pozzobon
A força (F) é aquilo que pode alterar (num mesmo referencial assumido inercial) o estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou de deformá-lo. 𝐹=𝑚.𝑎 2ª 𝐿𝑒𝑖 𝑑𝑒 𝑁𝑒𝑤𝑡𝑜𝑛 𝐹=𝑚. 𝑣 2 𝑟 força centrípeta 𝐹=𝜇.𝑁 𝑓𝑜𝑟ç𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑖𝑡𝑜 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑜 𝑖𝑛𝑐𝑙𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 João Carlos Pozzobon

8 Força Universidade Estadual do Oeste do Paraná 𝐹 𝑐 =𝑚. 𝑣 2 𝑟
Força centrípeta É toda força que causa um movimento circular num corpo. 𝐹 𝑐 =𝑚. 𝑣 2 𝑟 Onde, 𝐹 𝑐 = força centrípeta (N) 𝑚 = massa (Kg) 𝑣 = velocidade (m/s²) 𝑟 = raio (m) João Carlos Pozzobon

9 Força Universidade Estadual do Oeste do Paraná João Carlos Pozzobon
Na figura ao lado, observe que Ft = Fr.cosθ  força tangencial; Fc = Fr.senθ  força centrípeta; Fr  força resultante. João Carlos Pozzobon

10 Força 𝐹 𝑎 =𝜇. 𝑁 Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Força de atrito  É a força que se opõe ao sentido do movimento, ou seja, uma força resistiva. Ela sempre tende a reduzir a velocidade do corpo. 𝐹 𝑎 =𝜇. 𝑁 Onde, 𝐹 𝑎 = força de atrito (N); 𝜇 =coeficiente de atrito ( ); 𝑁 = força normal (N) = 𝑚.𝑔 João Carlos Pozzobon

11 Força Estático x Dinâmico Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Atrito estático  Enquanto o corpo não está em movimento, o mesmo está sobre a ação do atrito estático. 𝐹 𝑎𝐸 = 𝜇 𝐸 . 𝑁 Onde, 𝐹 𝑎𝐸 = força de atrito estático (N); 𝜇 𝐸 = coeficiente de atrito estático ( ); 𝑁 = força normal (N) = 𝑚.𝑔 Atrito dinâmico  Ocorre quando o corpo está em movimento. 𝐹 𝑎𝐷 = 𝜇 𝐷 . 𝑁 Onde, 𝐹 𝑎𝐷 = força de atrito dinâmico (N); 𝜇 𝐷 = coeficiente de atrito dinâmico ( ); 𝑁 = força normal (N) = 𝑚.𝑔 Obs.: 𝜇 𝑒 > 𝜇 𝑑 João Carlos Pozzobon

12 Força Universidade Estadual do Oeste do Paraná João Carlos Pozzobon
Plano inclinado (trigonometria) João Carlos Pozzobon

13 Momento é a grandeza física associada à tendência de giro dos corpos.
Universidade Estadual do Oeste do Paraná Momento Momento é a grandeza física associada à tendência de giro dos corpos. 𝑀=𝐹.𝑑 Onde, M = momento (N.m); F = força (N); d = distância (m). João Carlos Pozzobon

14 Equilíbrio 𝑆= 1 𝑛 ( 𝑚 𝑛 .𝑅 𝑛 ) 𝑛 𝑛 𝑚 𝑛
Universidade Estadual do Oeste do Paraná Equilíbrio O centro de gravidade de um corpo é o ponto onde pode ser considerada a aplicação da força da gravidade. Se as dimensões do corpo forem pequenas, em comparação ao tamanho da Terra, é possível demonstrar que o centro de gravidade praticamente coincide com o centro de massa. 𝑆= 1 𝑛 ( 𝑚 𝑛 .𝑅 𝑛 ) 𝑛 𝑛 𝑚 𝑛 João Carlos Pozzobon

15 Equilíbrio Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Em qualquer ponto de um corpo qualquer o somatório das forças e dos momentos deve ser nulo. 𝐹 𝑟 =0 𝑀=0 João Carlos Pozzobon

16 Polias Universidade Estadual do Oeste do Paraná João Carlos Pozzobon
As polias ou roldanas  servem para mudar a direção e o sentido da força com que puxamos um objeto (força de tração). João Carlos Pozzobon

17 Polias Universidade Estadual do Oeste do Paraná João Carlos Pozzobon
Polia fixa A polia fixa serve apenas para mudar a direção e o sentido da força. Ela é muito utilizada para suspender objetos. João Carlos Pozzobon

18 Polias Universidade Estadual do Oeste do Paraná João Carlos Pozzobon
Polia móvel A polia móvel facilita a realização de algumas tarefas, como, por exemplo, a de levantar algum objeto pesado. A cada polia móvel colocada no sistema, à força fica reduzida à metade, esta é uma vantagem, só que também temos a desvantagem, quanto mais polias móveis, mais demora a erguer ou puxar o objeto. João Carlos Pozzobon

19 Exercícios Universidade Estadual do Oeste do Paraná
(Unioeste ) Um dos metodos que podem ser usados para medir experimentalmente o coeficiente de atrito estatico entre um corpo e uma superficie consiste em colocar o corpo sobre uma superficie que pode ser elevada em torno de um eixo posicionado em uma de suas extremidades, conforme mostra a figura abaixo. Deve-se elevar a extremidade livre ate que o corpo esteja na eminencia de escorregar e, entao, anotar o angulo θ. Supondo que o corpo tem peso P e realizando o procedimento conforme descrito, qual deve ser o valor do coeficiente de atrito estatico? tg θ cos θ (C) sen θ (D) sen θ + cos θ (E) sen θ - cos θ João Carlos Pozzobon

20 Exercícios Universidade Estadual do Oeste do Paraná
(MACK-2001) Um estudante quis verificar experimentalmente a vantagem mecânica obtida numa associação de polias, utilizada para equilibrar o peso de um determinado corpo de massa m. Dentre várias montagens, destacou duas, que se encontram ilustradas abaixo. Considerando as polias e os fios como sendo ideais e desprezando os pesos dos dinamômetros e dos suportes, a relação entre as intensidades das forças F1 e F2, medidas, respectivamente, em D1 e D2, é: a) (F1/F2) = 3/2 b) (F1/F2) = 2/3 c) (F1/F2) = 2 d) (F1/F2) = 1/2 e) (F1/F2) = 1/4 João Carlos Pozzobon

21 F=P Universidade Estadual do Oeste do Paraná João Carlos Pozzobon
Esclarecimento Barra livre! F F=P P Freação F 𝐹=0 F+Freação= P 𝑀=0 no ponto de giro M(momento)=F*(dA+dB) - P*dA Pondo de giro M(momento) P dA dB João Carlos Pozzobon

22 Universidade Estadual do Oeste do Paraná
FIM João Carlos Pozzobon