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FORÇAS
ForçasResultam da Interação entre os corpos.
Podem causar deformações ou alteração do estado de repouso ou movimento.
São Grandezas Vetoriais.
Unidades SI – N (Newton)
Forças Fundamentais da Natureza
Forças de Contacto – Não são forças fundamentais. São o resultado de forças eletromagnéticas entre partículas
dos corpos em contacto. A nível microscópico, não estão rigorosamente em
contacto.
Força Interação Efeito
Gravitacional Interatua entre todas as massas
Mantém os planetas nas suas órbitas em torno do Sol
EletromagnéticaInteratua entre
todas as cargas elétricas
Mantém os átomos agregados uns aos outros e os eletrões nas suas órbitas em torno do
núcleo
Nuclear Forte Interatua entrequarks
Mantém a agregação nuclear
Nuclear Fraca Interatua entrebosões
É responsável pela radioatividade
Terceira Lei de NewtonLei do Par Ação-Reação
• Uma força traduz uma interação entre 2 corpos. • Não há forças isoladas. As forças atuam sempre
aos pares, par ação-reação
Características das Forças do Par Ação-Reação
Lei da Gravitação Universal
Dois corpos atraem-se exercendo, um sobre o outro, uma força que é diretamente proporcional às suas
massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa.
Constante Gravitacional Universal G=6,67x10-11 Nm2/Kg2
Porque razão não caem os satélites para a terra, se há força gravítica?
Se largamos uma maçã ela cai na vertical. Mas se a largamos com velocidade inicial ela cai mais adiante…
Quanto maior o impulso inicial, maior a distância a que cai um projétil.
Se a velocidade inicial for suficientemente, o projétil nunca cai na terra (porque esta é curva).
Acaba por voltar ao mesmo sítio, com a mesma velocidade, entra em órbita.
No fundo, está sempre a cair.
Todos os planetas e satélites tiveram velocidades iniciais adequadas para permanecerem em órbita.
QuestãoConsidere uma pessoa com uma massa de 75 kg.
A. Calcule o peso dessa pessoa quando se encontra superfície de Marte.Dados:
G = 6,67 x 10-11 N.m2.kg 2 Massa de Marte = 6,5 x 1023 kgRaio de Marte = 3398 km
B. Compare o peso da pessoa em Marte com o seu peso à superfície da Terra sabendo que a massa da Terra é 9,20 vezes maior do que a de Marte e o diâmetro da Terra é 1,887 vezes maior do que a de Marte.
Efeito das forças sobre a velocidadeComo é que uma força modifica o movimento
de um corpo?A velocidade de um corpo é alterada sempre que exista uma força a atuar sobre ela.
Se a velocidade é nula, a aplicação de uma força faz mover o corpo.
Se for aplicada uma força com a direção da velocidade, esta faz variar o seu módulo (aumenta e diminui), sempre em movimento retilíneo.
Se a força aplicada não tem a direção da velocidade, faz mudar a sua direção.
Uma força que atua perpendicularmente à velocidade é um caso particular.
Ela só faz variar a direção da velocidade e não o seu módulo.
AceleraçãoMede a variação da Velocidade
Uma força faz variar a velocidade:• Se a velocidade aumenta: Movimento
acelerado.• Se a velocidade diminui: Movimento
retardado
Unidades SI (a): ms-2
A aceleração indica como a velocidade está a variar…
• Movimento retilíneo pode ou não ter aceleração.• Movimento curvilíneo tem sempre aceleração.
Aceleração – Variação da velocidade num dado instante.
Movimentos Retilíneos
Podem ou não ter aceleração
a (quando existe) e v têm sempre a mesma direção
Só há aceleração se variar o módulo da velocidade pois a direção de v não
varia
MovimentoRetilíneoAcelerado
a e v têm o mesmo sentido
(a e v têm o mesmo sinal)
a>o e v>0sentido positivo
a<o e v<0sentido
negativo
MovimentoRetilíneo
Retardadoa e v têm sentidos
contrários(a e v têm sinal
contrário)
a>o e v<0sentido
negativo
a<o e v>0sentido positivo
Movimentos Curvilíneos
Têm sempre aceleração
a e v têm sempre direções diferentesHá aceleração mesmo quando o módulo da velocidade não varia, pois a direção varia sempre
Gráficos v(t) e a(t)
• O declive da reta tangente ao gráfico v(t) num dado ponto indica o valor da projeção escalar da aceleração.
Segunda Lei de NewtonLei Fundamental da dinâmica
Quando sobre um corpo de massa m atua uma resultante de forças Fr, ele adquire uma aceleração tal que: Fr=mxa
(a tem a mesma direção e sentido de Fr)
Quando uma força atua sobre um corpo, provoca neste uma variação da velocidade, ou seja, uma aceleração.
Segunda Lei de NewtonLei Fundamental da dinâmica
Segunda Lei de NewtonLei Fundamental da dinâmica
Aceleração da Gravidade
• a=g• g=GxM/r2
• g = 9,8m/s2P=gxm
• Se a Fr=0, então a=0• Quando a resultante das forças a atuar sobre
um corpo for zero, a sua velocidade é constante.
Primeira Lei de NewtonLei da Inércia
Primeira Lei de NewtonLei da Inércia
Se a força resultante que atua sobre um corpo for nula, o corpo permanecerá em repouso se estiver inicialmente em repouso, ou terá movimento retilíneo uniforme, se estiver em movimento. A primeira lei é um caso particular da segunda lei (Fr=0).
Lei da Inércia
Inércia
• Inércia: Propriedade de um corpo que mede a sua oposição à alteração da sua velocidade. Quanto maior a massa, maior a inércia.
Inércia
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