Cap09 p leis newton

FÍSICANICOLAU, TORRESE PENTEADO

ANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de NewtonANOTAÇÕES EM AULACapítulo 9 – Leis de Newton

Capítulo

9 Leis de Newton



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



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


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



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



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



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)



STUD

IO C

APAR

ROZ

Princípio da inércia (primeira lei de Newton)

Leis de Newton




Leis de Newton




MIC

HAEL

ST.

MAU

R SH

EIL/

CORB

IS/L

ATIN

STOC

K




9.3

TIM

WRI

GHT/

CORB

IS/L

ATIN

STOC

K



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)



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



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



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



Princípio da ação e reação(terceira lei de Newton)

RODR

IGO

BUEN

DIA/

AFP/

GETT

Y IM

AGES

–FF

9.4





JOHN

GIC

HIGI

/ BON

GART

S/ G

ETTY

IMAG

ES

–FF

9.4




–F

F

PASC

AL R

OSSI

ENO/

REUT

ERS/

LATI

N ST

OCK






–F

F

YURI

ARC

URS/

SHU

TTER

STOC

K






–F1 F1

–F2 F2

KALS

M/ S

HUTT

ER S

TOCK






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



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.


ADIL

SON

SECC

O

N

9.6




ADIL

SON

SECC

O

9.6

NForça de reação normal de apoio ( )Outras situações:



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



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



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



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



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



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



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

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