AS LEIS DE NEWTON O QUE É FORÇA ? FORÇA DE ATRITO UM POUCO DE HISTÓRIA

Apresentação em tema: "AS LEIS DE NEWTON O QUE É FORÇA ? FORÇA DE ATRITO UM POUCO DE HISTÓRIA"— Transcrição da apresentação:

1 AS LEIS DE NEWTON O QUE É FORÇA ? FORÇA DE ATRITO UM POUCO DE HISTÓRIA
PRIMEIRA LEI TERCEIRA LEI SEGUNDA LEI 30/05/2019

2 O CONCEITO DE FORÇA Um objeto parado não se coloca sozinho em movimento. Para deslocar um livro sobre a mesa ou um móvel sobre o piso, precisamos empurra-los ou puxa-los. Para isso, devemos aplicar uma força sobre o objeto. Essas observações indicam que o conceito de força está ligado, em nossa mente, à idéia de esforço muscular. No entanto, podemos obter os mesmos efeitos sem usar os músculos. Podemos mover um pedaço de ferro aproximando-lhe um imã, ou simplesmente deixando-o cair, de modo que ele possa se mover atraído pela Terra. Nesse caso, a força aplicada sobre o pedaço de ferro provém de outros objetos (o ímã e a Terra). 30/05/2019

3 Vamos então ampliar nosso conceito de força
Vamos então ampliar nosso conceito de força Podemos usar a palavra 'força' para designar qualquer causa que esteja em condições de iniciar ou de modificar o movimento. Quando um objeto começa a se mover, sua velocidade muda, passando de zero a algum valor positivo. Também quando o movimento se modifica, a velocidade do objeto muda. As forças são as causas que provocam alterações de velocidade. Cada vez que observamos um objeto mudar de velocidade, temos um indício seguro da presença de uma força. Em particular, se um objeto está parado e, em determinado instante, começa a se mover, podemos concluir que sobre ele agiu uma força. 30/05/2019

4 Há, porém, uma pequena complicação
Há, porém, uma pequena complicação. Nem sempre uma força provoca um movimento. Por exemplo, um tijolo de uma casa sofre a atração da Terra e a compressão de todos os tijolos que estão acima dele, mas, no entanto, não se move. Quando seguramos uma pedra com a mão, aplicamos-lhe uma força que a impede de se mover. Se uma força não produz movimento, isso quer dizer que há outras forças anulando seu efeito. Nesse caso, a força total,ou seja,aquela que resulta da "soma" de todas as forças em jogo, é zero. Podemos então afirmar que, se um objeto está parado e assim permanece, então a força total a que está submetido é zero. Ao contrário, se um objeto está parado e, num certo instante, começa a se mover, então houve uma força que provocou seu movimento. 30/05/2019

5 Esse critério simples, que permite estabelecer a presença ou a ausência de uma força, nos guiará, nos estudos da Estática. Falamos, até aqui, de "força" total e de "soma" de forças, sem especificar o que significam essas palavras. As forças também são vetores pois são caracterizadas por uma direção um sentido e uma intensidade. O método para medir a intensidade consiste em aplicar a força ou peso (que é a força com que a Terra atrai para o próprio centro todos os objetos) a uma mola e medir seu alongamento. 30/05/2019

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7 FORÇA DE ATRITO Consideremos um bloco apoiado em uma superfície horizontal. Como o bloco está em repouso, as forças que atuam sobre ele têm resultante nula, isto é, o seu peso, P, é equilibrado pela reação normal, N , da superfície (fig.1). Suponhamos, agora, que alguém puxe ou empurre o bloco com uma força F (fig.2) e que o bloco continue em repouso. Então, a resultante das forças que atuam no bloco é, ainda, nula. Deve, portanto, existir uma força atuando no bloco, que equilibre a força F. Este equilíbrio é devido a uma força, exercida pela superfície sobre o bloco, denominada força de atrito f A força de atrito sempre se opõe à tendência de movimento do corpo sobre a superfície e é decorrente, entre outros fatores, da existência de irregularidades das superfícies em contato. 30/05/2019

8 a ação da força , o corpo voltaria ao repouso.
HISTÓRICO As relações entre força e movimento sempre foram estudadas desde a antigüidade. O filósofo Aristóteles, por exemplo, analisando estas relações acreditava que um corpo só poderia permanecer em movimento se existisse uma força atuando sobre ele. Quando uma força agisse sobre o corpo , ele se poria em movimento, cessando a a ação da força , o corpo voltaria ao repouso. As críticas às teorias aristotélicas, só surgiram com Galileu , no século XVII. Introduzindo o método experimental para o estudo dos fenômenos físicos, realizou uma série de experiências que o levaram a conclusões diferentes daquelas de Aristóteles. 30/05/2019

9 Galileu observou que empurrando uma esfera em repouso sobre
uma superfície lisa, com uma certa força, ela continuava a se mover , percorrendo uma certa distância , mesmo depois que ele deixava de empurra-la. Repetindo a experiência com superfícies mais lisas, concluiu que o corpo parava em virtude da ação do atrito entre o corpo e a superfície. Assim se fosse possível eliminar a ação do atrito o corpo continuaria a se mover indefinidamente, se nenhum retardamento, isto é, em movimento retilíneo uniforme . As experiências de Galileu o levaram a atribuir a todos os corpos uma propriedade , denominada inércia , pela qual um corpo tende a permanecer em seu estado de repouso ou de movimento. 30/05/2019

10 PRIMEIRA LEI DE NEWTON (Lei da inércia)
Assim se fosse possível eliminar a ação do atrito o corpo continuaria a se mover indefinidamente, se nenhum retardamento, isto é, em movimento retilíneo uniforme . As experiências de Galileu o levaram a atribuir a todos os corpos uma propriedade , denominada inércia , pela qual um corpo tende a permanecer em seu estado de repouso ou de movimento. A MASSA é uma grandeza escalar que mede a inércia de um objeto. Quanto maior a massa, tanto maior a resistência que o objeto apresenta a ser acelerado. Newton nasceu logo após a morte de Galileu, e se baseou em estudos de grandes físicos que o precederam entre eles Galileu. PRIMEIRA LEI DE NEWTON (Lei da inércia) NA AUSÊNCIA DE FORÇAS, UM CORPO EM REPOUSO CONTINUA EM REPOUSO E UM CORPO EM MOVIMENTO MOVE-SE EM LINHA RETA, COM VELOCIDADE CONSTANTE 30/05/2019

11 DE MESMO MÓDULO, MESMA DIREÇÃO E DE SENTIDO CONTRÁRIO .
Em seus estudos de Dinâmica , Newton percebeu que as forças sempre aparecem com a interação de dois corpos. Em outras palavras, a ação de uma força sobre um corpo não pode se manifestar sem que haja um outro corpo que provoque essa ação . Além disso, Newton constatou que, nas interações de dois corpos as forças sempre aparecem aos pares : para cada ação de um corpo sobre outro existirá sempre uma reação igual e contrária deste outro sobre o primeiro . TERCEIRA LEI DE NEWTON ( Lei da ação e reação ) QUANDO UM CORPO A EXERCE UMA FORÇA SOBRE UM CORPO B, O CORPO B REAGE SOBRE A COM UMA FORÇA DE MESMO MÓDULO, MESMA DIREÇÃO E DE SENTIDO CONTRÁRIO . 30/05/2019

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14 SEGUNDA LEI DE NEWTON R = m.a ou  F= m.a
Consideremos, agora, um corpo sob a ação de várias forças F1 F2 , F3 , etc. Sabemos que, nessas condições, podemos substituir o sistema de forças por uma força única, que é a resultante R do sistema. A aceleração que o corpo irá adquirir, sob a ação deste sistema de forças, será obtida como se o corpo estivesse sob a ação de uma força única, igual a R. A equação F = ma será, neste caso, substituída por R = ma e o vetor a terá a mesma direção e o mesmo sentido do vetor R . A relação R = ma é a expressão matemática da 2a lei de Newton em sua forma mais geral. SEGUNDA LEI DE NEWTON R = m.a ou  F= m.a A ACELERAÇÃO QUE UM CORPO ADQUIRE É DIRETAMENTE PROPORCIONAL À RESULTANTE DAS FORÇAS QUE ATUAM NELA E TEM A MESMA DIREÇÃO E O MESMO SENTIDO DESTA RESULTANTE 30/05/2019

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