Leis de Newton - andrefis.files.wordpress.com · lei de Newton: Lei da inércia 2. a. Lei de Newton: PFD erceiraT lei de Newton: Lei da ação e reação Equilíbrio Referências

Leis deNewton

AndréOliveiraC.E. Erich

Walter Heine

Introdução

1a lei deNewton: Leida inércia

2a Lei deNewton:PFD

Terceira leide Newton:Lei da ação ereação

Equilíbrio

Referênciasbibliográ�cas

Leis de Newton

André OliveiraC.E. Erich Walter Heine

13 de junho de 2012

Leis deNewton


Walter Heine

Introdução


2a Lei deNewton:PFD


Equilíbrio


1 Introdução

2 1a lei de Newton: Lei da inércia

3 2a Lei de Newton: PFD

4 Terceira lei de Newton: Lei da ação e reação

5 Equilíbrio

6 Referências bibliográ�cas

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2a Lei deNewton:PFD


Equilíbrio


Conceito de dinâmica

Dinâmica é o estudo do movimento com a preocupaçao nascausas desse movimento. Ou seja, preocupação com as forçasque originaram esse movimento.

Poderemos descobrir a posição e a velocidade de uma partícula,considerando as forças que agem sobre ela.

Observação: No livro do Antônio Máximo e Beatriz Alvarengo Unidade 3

Capítulo 4 Da página 105 até a 128 temos as discussões sobre as Primeira e a Terceira leis de Newton.

Capítulo 5 Da página 149 até a 161 temos as discussões sobre a Segunda lei de Newton.

Utilizem o livro.

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Equilíbrio


Existe na natureza uma tendência dos corpos em manter seuestado de movimento. De resistir a alteração de seumovimento. Essa resistência nós chamamos de inércia .

À quantidade de inércia de um determinado corpo chamamosde massa do corpo.

Lembrando que a massa do corpo é diferente de seu peso (

P = mg). Massa é uma propriedade do corpo. Enquanto

que o peso do corpo é apenas a força de atração

gravitacional exercida sobre esse corpo por um corpo bem

maior, como a Terra ou a Lua.

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2a Lei deNewton:PFD


Equilíbrio


Existe na natureza uma tendência dos corpos em manter seuestado de movimento. De resistir a alteração de seumovimento. Essa resistência nós chamamos de inércia .

À quantidade de inércia de um determinado corpo chamamosde massa do corpo.

Lembrando que a massa do corpo é diferente de seu peso (

P = mg). Massa é uma propriedade do corpo. Enquanto

que o peso do corpo é apenas a força de atração

gravitacional exercida sobre esse corpo por um corpo bem

maior, como a Terra ou a Lua.

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Equilíbrio


Exemplo: Eu tenho massa de 65kg . A aceleração dagravidadena Terra, na Lua e em Marte e são, respectivamente,gT = 9, 8m/s2, gL = 1, 6m/s2 e gM = 3, 7m/s2.Minha massa, em qualquer um desses lugares, é m = 65kg .No entanto, meu peso depende da aceleração gravitacional emcada caso, isto é,

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Na Terra: PT = 65 ∗ 9, 8→ PT = 637N.

Na Lua: PL = 65 ∗ 1, 6→ PL = 104N.

Em Marte: PM = 65 ∗ 3, 7→ PM = 240, 5N.

Como calculamos, se eu for visitar alguém na lua e medir meupeso lá, será menor que na Terra.

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Lei da inércia

Theorem (Lei da inércia)

"Qualquer corpo em movimento retilíneo e uniforme

(ou em repouso) tende a manter-se em movimento

retilíneo e uniforme (ou em repouso)."

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Essa lei representa o Princípio Fundamental da Dinâmica(PFD).

Toda alteração de velocidade em uma partícula é atribuída,sempre, a um agente denominado força.Como vimos antes, na cinemática, uma variação davelocida equivale a uma aceleração do corpo.Portanto, aceleração e força estão íntimamente ligadas.

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Theorem (2a lei: PFD)

"O somatório das forças que agem sobre um corpo é

igual ao produto de sua massa pela aceleração

adquirida. Aceleração e força resultante têm a mesma

direção e o mesmo sentido."

Matematicamente temos,

n∑i

~Fi = M.~a (1)

Para n forças aplicadas sobre um corpo.

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Exemplo: Observemos o corpo sobre o plano inclinado sob ação dequatro forças:

~T + ~P + ~N + ~Fat = M~a (2)

A força de tensão ~T , aplicadapela corda que trasmite aforça da mola presa ao chão.

A força peso ~P, aplicada pelaTerra.

A força normal ~N, aplicadapela superfície do plano, queé pressionado pelo bloco.

E a força de atrito ~Fat ,aplicada também pelasuperfície do plano, quando obloco é arrastado.

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Equilíbrio


Nesse bimestre nos manteremos nos casos mais simples deforças de mesma direção aplicadas em corpos sobre ma suerfícieque não esteja inclinada. Isso simpli�cará bastante, poispoderemos simplezmente

somar, no caso de forças paralelas

subtrair, no caso de forças antiparalelas.

Para os casos gerais utilizaremos a lei dos cossenos, noterceiro bimestre.Quando tivermos aprendido os conceitosde vetores.

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2a Lei deNewton:PFD


Equilíbrio


Nesse bimestre nos manteremos nos casos mais simples deforças de mesma direção aplicadas em corpos sobre ma suerfícieque não esteja inclinada. Isso simpli�cará bastante, poispoderemos simplezmente

somar, no caso de forças paralelas

subtrair, no caso de forças antiparalelas.

Para os casos gerais utilizaremos a lei dos cossenos, noterceiro bimestre.Quando tivermos aprendido os conceitosde vetores.

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Equilíbrio


Theorem (3a lei: Lei da ação e reação)

"Para toda força que surgir num corpo como resultado da

interação com um segundo corpo, deve surgir nesse segundo

uma outra força, chamada de reação, cuja intensidade e direção

são as mesmas da primeira mas cujo sentido é o oposto da

primeira."

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Figura: Perguntas: 1. Como move-se o cavalo? 2. Como move-se acarroça ?

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Em primeiro lugar, uma força nunca aparece sozinha. Elasaparecem aos pares (uma delas é chamada de ação e a outra,de reação).

Em segundo lugar, é importante observar que cada uma dessasduas forças atua em objetos distintos.

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Equilíbrio


Vejamos dois casos para vocês analisarem.

Figura: Duas pessoas empurramdo-se emuma pista de gelo.

Onde está o par ação-reação?

O que acontece em seus

movimentos?

Figura: OBS: Eu ensinei isso a ele na teoriae na prática.

Onde estão os pares ação-reação?

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Equilíbrio: estático e dinâmico.

Quando a aceleração vetorial de um corpo é nula, dizemos queele está em equilíbrio.Sabemos, porém, que se a aceleração vetorial é nula podemoster dois casos: velocidade nula ou movimento retilíneo uniforme.No primeiro caso (velocidade nula), dizemos que o equilíbrio éestático e no segundo (M.R.U.), dizemos que o equilíbrio édinâmico.

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Algumas referências:

Um curso de física completo nos dois primeiros links. O número6 é um estudo sobre equilíbrio:

1 http:

//efisica.if.usp.br/mecanica/universitario/

2 www.google.com.br

3 http://graomestrekim.blogspot.com.br/2010/09/

forca-e-leis-do-movimento.html

4 http://fisicatudodebom.blogspot.com.br/2009/10/

2-lei-de-newton-segunda-lei-de-newton-e.html

5 http:

//pt-br.fisicajatai.wikia.com/wiki/Isaac_Newton

6 http://pt.encydia.com/es/For%C3%A7a_G

7 http://www.feiradeciencias.com.br/sala06/06_01.asp

http://efisica.if.usp.br/mecanica/universitario/

http://efisica.if.usp.br/mecanica/universitario/

www.google.com.br

http://graomestrekim.blogspot.com.br/2010/09/forca-e-leis-do-movimento.html

http://graomestrekim.blogspot.com.br/2010/09/forca-e-leis-do-movimento.html

http://fisicatudodebom.blogspot.com.br/2009/10/2-lei-de-newton-segunda-lei-de-newton-e.html

http://fisicatudodebom.blogspot.com.br/2009/10/2-lei-de-newton-segunda-lei-de-newton-e.html

http://pt-br.fisicajatai.wikia.com/wiki/Isaac_Newton

http://pt-br.fisicajatai.wikia.com/wiki/Isaac_Newton

http://pt.encydia.com/es/For%C3%A7a_G

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2a Lei deNewton:PFD


Equilíbrio


Livro

1 Universo da física. Sampaio&Calçada, Editora Atual, vol2.

2 Física. Antônio ;soares e Beatriz alvarenga. EditoraScipione, vol 1.

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