DINÂMICA Roneles de Santana. DINÂMICA É a parte da Mecânica que estuda os movimentos relacionados com as forças que atuam nos corpos. A força de atração.

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1 DINÂMICA Roneles de Santana

2 DINÂMICA É a parte da Mecânica que estuda os movimentos relacionados com as forças que atuam nos corpos. A força de atração do planeta Terra (ou de qualquer outro planeta) sobre os corpos próximos à sua superfície é chamada peso. Exemplos: Qual o peso de uma pessoa que apresenta uma massa de 70kg? Dado g=10m/s2. p = m.g p = 70kg. 10m/s2 = 700N

3 F ORÇAS DE C ONTATO E C AMPO As forças de contato ocorrem quando os corpos entram em contato. Uma força de contato importante é a força que uma superfície exerce num corpo apoiado chamada força normal. A força normal N é perpendicular a superfície de contato. As forças de campo não requerem contato. Exemplo: gravitacional, magnética e elétrica. Qualquer agente capaz de produzir num corpo uma aceleração e/ou uma deformação. Força

4 F ORÇAS F UNDAMENTAIS DA N ATUREZA Na Natureza, existem apenas quatro tipos de forças, listadas abaixo em ordem decrescente de intensidade. 1.Força Nuclear Forte: Força responsável por manter o núcleo do átomo coeso. 2.Força Nuclear Fraca: Força que cinde (separa, reparte) as partículas. 3.Força Eletromagnética: Força de interação entre partículas que possuem carga elétrica. 4.Força Gravitacional: Força de interação entre corpos que possuem massa.

5 E QUILÍBRIO Um ponto material está em equilíbrio num determinado referencial quando sua velocidade vetorial permanece constante com o tempo. Como a velocidade vetorial é constante, a aceleração vetorial é nula. Equilíbrio estático : ocorre quando a velocidade vetorial é constantemente nula em relação ao tempo. Equilíbrio dinâmico : ocorre quando a velocidade vetorial é constante, não nula, no decurso do tempo. Neste caso o movimento é retilíneo e uniforme, pois a velocidade permanece constante em módulo, direção e sentido.

6 A S L EIS DE N EWTON As Leis de Newton são Leis que determinam como a ação das Forças influenciam no estado de movimento dos corpos. Isaac Newton Trouxe grande contribuição para a humanidade com seu estudo nas mais diversas áreas da Ciência, principalmente em Física e Matemática. Nascido em 1642, mesmo ano da morte do Físico Galileu Galilei, em Woolsthorpe, Lincolnshire, localizada na Inglaterra. Além de Física e Matemática, ele estudou Filosofia, Astronomia, Astrologia, Alquimia, Teologia, entre outras Ciências Imagem: Isaac Newton / Jan Arkesteijn / Domínio Público

7 P RINCÍPIO DA I NÉRCIA OU P RIMEIRA L EI DE N EWTON Primeira Lei de Newton “Um ponto material isolado esta em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Se um ponto material estiver livre da ação de forças, sua velocidade vetorial permanece constante.”. I NÉRCIA A INÉRCIA consiste na tendência natural que os corpos possuem em manter sua velocidade constante (Manter o seu estado de equilíbrio – Repouso ou M.R.U.).

8 Um ponto material isolado está em repouso ou em movimento retilíneo uniforme. Isso significa que um ponto material isolado possui velocidade vetorial constante. Inércia é a propriedade da matéria de resistir a qualquer variação em sua velocidade. Um corpo em repouso tende, por inércia, a permanecer em repouso. Um corpo em movimento tende, por inércia, a continuar em MRU.

9 F OGUETE DECOLANDO …

10 N AVES ESPACIAIS

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12 PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA OU SEGUNDA LEI DE NEWTON Este princípio estabelece a relação entre força (causa) e trabalho (efeito). Equação Fundamental da Dinâmica A força resultante das forças aplicadas a um ponto material é igual ao produto de sua massa m pela aceleração adquirida pelo movimento. Cuja unidade: N (newton) 1N = 1kg x 1m/s2

13 PRINCÍPIO DE AÇÃO E REAÇÃO OU TERCEIRA LEI DE NEWTON Sempre que um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, este reage exercendo em A uma outra força, de mesma intensidade e direção, mas de sentido contrário. As forças de ação e reação aparecem sempre que dois corpos interagem ( contato ou ação de um campo de forças), logo são mútuas. Características das forças: mesma direção, mesma intensidade e sentidos opostos - atuam em corpos diferentes. (não se anulam) Exemplo: Imagine um foguete subindo na atmosfera da Terra. O gás ao expandir-se nas câmaras de combustão, é impelido para trás com alta velocidade, mas reage, exercendo no foguete uma força que o impulsiona para frente.

14 A STRONAUTA O astronauta Bruce McCandlessBruce McCandless durante uma atividade no espaço, a poucos metros da Challenger (1984).atividade no espaço Challenger

15 SITUAÇÕES DE ESTUDO Fr = m.a F1 + F2 = (mA + mB).a FAB = mB.a Nota: FBA=FAB (Ação e Reação)

16 SITUAÇÕES DE ESTUDO Fr = m.a Fr = (mA+mB+mC).a FAB = (mB+mC).a FBC = mC.a

17 SITUAÇÕES DE ESTUDO Fr = m.a F – p = (mA + mB).a

18 SITUAÇÕES DE ESTUDO Fr = m.a F – T = (mA + mB). a T = mA. a

19 SITUAÇÕES DE ESTUDO. PA – T = mA. a T – PB = mB. a

20 A TRITO FORÇA DE ATRITO Quando as superfícies de contato não são perfeitamente lisas, surgem forças de contato tangenciais às superfícies, contrárias ao movimento de arrastamento. Essas forças são chamadas forças de atrito. Assim, se o corpo está em repouso, ele está em equilíbrio e fat = F. Quando um corpo está em movimento, a intensidade da força de atrito é diretamente proporcional à intensidade da reação normal N.

21 A TRITO fat = μ. N É o atrito que possibilita um carro parar quando é freado. Um carro estacionado em uma ladeira não desce porque a força de atrito estático é igual a componente do peso na direção da ladeira. O coeficiente de atrito depende das superfícies de contato, que quanto mais ásperas, maior o coeficiente de atrito. Uma camada de óleo entre as superfícies diminui sensivelmente o coeficiente de atrito e a força correspondente.

22 R EFLITA “Lembre-se que a mudança é a chance que temos de ver além da vida que planejamos. Não tema as mudanças, elas são como os momentos mais bonitos do dia. Observe o pôr-do-sol... uma paisagem seca após a chuva... o amanhecer... Pode ser você de olhos bem abertos para a vida. Ela é repleta de mudanças.”