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
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Introdução
1a lei deNewton: Leida inércia
2a Lei deNewton:PFD
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Referênciasbibliográ�cas
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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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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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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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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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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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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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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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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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
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Livro
1 Universo da física. Sampaio&Calçada, Editora Atual, vol2.
2 Física. Antônio ;soares e Beatriz alvarenga. EditoraScipione, vol 1.
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