FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de NewtonANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Capítulo
9 Leis de Newton
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Leis de NewtonForçaA ideia de empurrar ou puxar um corpo para colocá-lo em movimento está relacionada ao conceito intuitivo de força.
9.1
Vukm
irovi
c/S
hutte
rsto
ck
F
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Leis de NewtonForçaTambém podemos associar força à ideia de provocar deformação.
Força é uma grandeza vetorial, logo possui: Módulo Direção Sentido
9.1
VAST
UDIO
/SHU
TTER
STO
CK
F
–F
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton 9.1
Leis de NewtonForçaNum sistema em que atuam várias forças, chamamos de força
resultante a soma vetorial de todas as forças do sistema.
F1
F2
F3
F4
F2
F1
F3
F4
ADIL
SON
SECC
O
FR
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton 9.2
Leis de NewtonAs três leis fundamentais do movimento, hoje conhecidas como leis de Newton, foram publicadas em 1687 na obra Philosophiae
Naturalis Principia Mathematica.
Isaac Newton (1643-1727)
GIRA
UDON
/THE
BRI
DGEM
AN A
RT L
IBRA
RY/
KEYS
TONE
– AC
ADEM
IE D
ES S
CIEN
CES,
PAR
IS
Principia
UNIV
ERSI
DADE
DE
ESTR
ABUR
GO, E
STRA
BURG
O
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Leis de NewtonPrincípio da inércia (primeira lei de Newton)
9.2
1995
PAW
S, IN
C. A
LL R
IGHT
S RE
SERV
ED/D
IST.
UNIV
ERSA
L UC
LICK
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Leis de NewtonPrincípio da inércia (primeira lei de Newton)
ResumindoPara alterar o vetor velocidade de um corpo, tanto seu módulo (acelerar ou frear) como sua direção (fazer curva), é necessáriaa ação de uma força resultante não nula (FR ≠ 0).
9.2
FR = 0 ⇔ v = constante ⇒ v = 0 (repouso)v ≠ 0 (MRU)
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton 9.3
STUD
IO C
APAR
ROZ
Princípio da inércia (primeira lei de Newton)
Leis de Newton
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton 9.3
Princípio da inércia (primeira lei de Newton)
Leis de Newton
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton 9.3
Princípio da inércia (primeira lei de Newton)
MIC
HAEL
ST.
MAU
R SH
EIL/
CORB
IS/L
ATIN
STOC
K
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Princípio da inércia (primeira lei de Newton)
9.3
TIM
WRI
GHT/
CORB
IS/L
ATIN
STOC
K
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Princípio fundamental da dinâmica(segunda lei de Newton)A aceleração de um corpo é proporcional à força resultante que atua sobre ele.
9.3
FR = m · a
N (newton)
kg (quilograma)
m/s2 (metro por segundo ao quadrado)
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
mm
Princípio fundamental da dinâmica(segunda lei de Newton)Para um dado corpo, em qualquer instante, a força resultante e a aceleração sempre têm mesma direção e mesmo sentido.
9.3
F1
F2
F3
F4
F2
F1
F3
F4
ADIL
SON
SECC
O
FR
a
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Constante
FR
= m · a
Princípio fundamental da dinâmica(segunda lei de Newton)
9.3
ADIL
SON
SECC
O
MmFR
= m · aConstante
FR
FR
a a
m mFR
= m · aConstante
FR
FR
a a
FR FR
a a
M m
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
A B
Princípio da ação e reação(terceira lei de Newton)A toda força de ação corresponde uma força de reação de mesma intensidade e mesma direção, mas de sentido oposto.
As forças de ação e de reação sempre atuam em doiscorpos distintos.
–F
F
9.4AD
ILSO
N SE
CCO
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Princípio da ação e reação(terceira lei de Newton)
RODR
IGO
BUEN
DIA/
AFP/
GETT
Y IM
AGES
–FF
9.4
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
JOHN
GIC
HIGI
/ BON
GART
S/ G
ETTY
IMAG
ES
–FF
9.4
Princípio da ação e reação(terceira lei de Newton)
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
–F
F
PASC
AL R
OSSI
ENO/
REUT
ERS/
LATI
N ST
OCK
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton 9.4
Princípio da ação e reação(terceira lei de Newton)
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
–F
F
YURI
ARC
URS/
SHU
TTER
STOC
K
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton 9.4
Princípio da ação e reação(terceira lei de Newton)
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
–F1 F1
–F2 F2
KALS
M/ S
HUTT
ER S
TOCK
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton 9.4
Princípio da ação e reação(terceira lei de Newton)
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Peso ( )A força peso é a atração gravitacional que age entre corpos que possuem massa. Por exemplo, a força com que a Terra atrai os objetos.Direção: verticalSentido: para baixo (o planetaatrai o corpo.)Módulo: P = m ⋅ gA reação à força peso é a força com que o corpo atrai o planeta.
As principais forças da dinâmica
STUD
IO C
APAR
ROZ
P
–P
P
P
–P
9.5
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Força de reação normal de apoio ( )A força de reação normal do apoio é a força de contato entre um corpo e a superfície de apoio.Direção: perpendicular às superfícies em contato.Sentido: orientada para o interior do corpo onde atua.Módulo: depende da situação e das outras forças que atuam no corpo.
As principais forças da dinâmica
ADIL
SON
SECC
O
N
9.6
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
As principais forças da dinâmica
ADIL
SON
SECC
O
9.6
NForça de reação normal de apoio ( )Outras situações:
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
As principais forças da dinâmicaForça de tração do fio ( ).
Direção: sempre na direção do fio.Sentido: sempre no sentido de puxar o corpo ao qual está preso. Módulo: depende da situação e das outras forças que atuam no corpo.
A força de tração do fio é a força de interação entre um corpo preso a um fio esticado.
T
T
–TT
–T
Par ação-reação
Par ação-reação
9.7
ADIL
SON
SECC
O
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
As principais forças da dinâmicaForça elásticaA força elástica é a força exercida por um corpo deformado, ou seja, por um corpo comprimido ou esticado.Direção: coincidente com a direção da deformação.Sentido: tem sentido oposto ao da deformação.Módulo: Fel = k · x (lei de Hooke)
ADIL
SON
SECC
O
Mola livre
Mola comprimida
Mola esticada
Felx
x
Fel
9.8
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Força de atritoA força de atrito é a força que surge quando uma superfície movimenta-se, ou tenta de movimentar, em relação a outra. Ela surge em virtude das irregularidades existentes entre as superfícies em contato.
Tentaremos deslocar o bloco para a direita aplicando-lhe uma força F horizontal.
ADIL
SON
SECC
O
9.9
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
P
N
F
Fat
Força de atritoEnquanto o bloco permanece em repouso: FR = 0Portanto: N = P (na vertical) e Fat = F (na horizontal).Se aumentarmos a força Fe o bloco permanecer em repouso, então a força de atrito Fat também aumentará.
ADIL
SON
SECC
O
9.9
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Força de atritoA força de atrito atingirá seu valor máximo Fat(máx) quando o bloco estiver na iminência de se movimentar.A força de atrito que surge enquanto as superfícies não se movimentam, uma em relação à outra, recebe o nome de força de atrito estático.
ADIL
SON
SECC
O
9.9
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Força de atrito
0 ≤ Fat(e) ≤ e · N
e é o coeficientede atrito estático
9.9
Note que a força de atrito estático tem valor variável, que depende do valor da força F, chamada força solicitadora.
ADIL
SON
SECC
O
FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO
ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton
Força de atrito
Fat(c) = c·Ne é o coeficientede atrito cinético.
A partir do instante em que o bloco começa a se movimentar, a força de atrito diminui ligeiramente e torna-se constante, independentemente do valor da força solicitadora.A força de atrito é agora denominada força de atrito cinético ou força de atrito dinâmico.
9.9
ADIL
SON
SECC
O
ANOTAÇÕES EM AULACoordenação editorial: Juliane Matsubara BarrosoElaboração de originais: Carlos Magno A. Torres, Nicolau Gilberto Ferraro, Paulo Cesar M. PenteadoEdição de texto: Eugênio Dalle Olle, Fabio Ferreira Rodrigues, Fernando Savoia Gonzalez, João Batista Silva dos Santos, Livia Santa Clara de Azevedo Ferreira, Lucas Maduar Carvalho Mota, Luiz Alberto de Paula e Silvana Sausmikat FortesPreparação de texto: Silvana Cobucci LeiteCoordenação de produção: Maria José TanbelliniIconografia: Daniela Baraúna, Érika Freitas, Fabio Yoshihito Matsuura, Flávia Aline de Morais e Monica de SouzaDiagramação: Mamute Mídia EDITORA MODERNA Diretoria de Tecnologia EducacionalEditora executiva: Kelly Mayumi IshidaCoordenadora editorial: Ivonete LucirioEditores: Andre Jun e Natália Coltri FernandesAssistentes editoriais: Ciça Japiassu Reis e Renata MichelinEditor de arte: Fabio VenturaEditor assistente de arte: Eduardo BertoliniAssistentes de arte: Ana Maria Totaro, Camila Castro e Valdeí PrazeresRevisores: Antonio Carlos Marques, Diego Rezende e Ramiro Morais Torres © Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.Todos os direitos reservados. EDITORA MODERNARua Padre Adelino, 758 – BelenzinhoSão Paulo – SP – Brasil – CEP: 03303-904Vendas e atendimento: Tel. (0__11) 2602-5510Fax (0__11) 2790-1501www.moderna.com.br2012
FÍSICANICOLAU, TORRES E PENTEADO
Recommended