Revisão: dinâmica

1ª LEI (INÉRCIA)

“Todo corpo tende a manter seu movimento, seja ele o repouso ou o retilíneo uniforme.”

2ª LEI (PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA)

A razão entre a força aplicada sobre o corpo e a aceleração adquirida por ele é uma constante chamada de massa inercial.

A força resultante e a aceleração possuem mesma direção e sentido, além de serem diretamente proporcionais.

3ª LEI ( AÇÃO E REAÇÃO)

Toda força de ação possui um par chamado reação. Essas forças possuem mesma direção e mesmo módulo, porém sentidos opostos. Como nunca ocorrem no mesmo corpo, a força de ação e a força de reação nunca se anulam.

Por exemplo, a Normal e o Peso não constituem um par de forças ação e reação, até por atuarem no mesmo corpo. A força Peso é uma interação entre o corpo e a Terra, portanto seu par reação atua no centro da Terra e é aplicada pelo corpo.

A par reação da força Normal será a força que o corpo aplica sobre o solo, já que a Normal (ação) é a força do solo sobre o corpo.

OBSERVAÇÃO

Uma das aplicações da terceira Lei de Newton é vista no lançamento de foguetes, onde o foguete lança os gases da combustão para trás e é impulsionado para frente.

TIPOS DE FORÇAS

NORMAL

É uma componente da força de contato, consiste na força de sustentação entre uma superfície e o corpo. Possui uma direção perpendicular à superfície.

FORÇA TENSORA OU FORÇA DE TRAÇÃO

Proveniente de fios, cabos, cordas, tem o sentido de puxar, não de empurrar (aponta para o meio do fio, ao longo dele). Para fios ideais, ou seja, inextensíveis e com massa desprezível, a tração é igual nas duas extremidades do fio.

FORÇA PESO

Força de interação entre os Astros (Planetas, Satélites, Estrelas) e os corpos, conhecida como força gravitacional. É uma força à distância mediada pelo Campo gravitacional e possui direção radial com sentido convergente (aponta para o centro do Planeta).

P = mg

Aceleração gravitacional na superfície da Terra: g ≅ 9,8 m/s²

FORÇA ELÁSTICA

Consiste em uma força restauradora, aplicada por corpos com a característica de deformação e restauração (exemplos: molas, elásticos, varas). Tem como objetivo fazer o objeto retornar à sua posição de equilíbrio.

|Fᵉˡ| = k . x
x = deformação da mola

k = constante elástica da mola

Depende do material da mola e de sua geometria (tamanho, espessura…)

[k] = Newton/metro (N/m)

[x] = Metro (m)

FORÇA DE ATRITO

Componente aplicada por uma superfície sobre o corpo, ela aponta no sentido contrário à tendência do movimento relativo. Quando há deslizamento chamamos de atrito cinético ou dinâmico, se não ocorre deslizamento esse atrito é chamado de estático.

O atrito estático possui um valor máximo que pode ser atingido na iminência do movimento, porém se a força aplicada sobre o corpo, tentando movê-lo, for menor que esse valor, não obterá sucesso, pois o atrito estático terá módulo igual e sentido oposto à força, mantendo o repouso. Uma vez vencida a força de atrito estático máxima, acontece o deslizamento sobre a superfície e o atrito atuante será constante ao longo do movimento (atrito cinético).

EXERCÍCIO RESOLVIDO

01. (UFF) Professores do Instituto de Física da UFF estudam a dinâmica do movimento de placas geológicas que compõem a crosta terrestre, com o objetivo de melhor compreender a física dos terremotos. Um sistema simples que exibe os elementos determinantes desta dinâmica é composto por um bloco apoiado sobre uma mesa horizontal rugosa e puxado por uma mola, como mostrado a seguir.

A mola é esticada continuamente por uma força F de módulo crescente, mas o bloco permanece em repouso até que o atrito não seja mais suficiente para impedir seu deslocamento.

Enquanto não houver deslizamento, é correto afirmar que:

a) o módulo da força que o bloco faz sobre a mola é igual ao módulo da força de atrito sobre o bloco.

b) o módulo da força de atrito sobre o bloco é maior que o módulo da força que a mola faz sobre o bloco.

c) o módulo da força de atrito depende da força normal sobre o bloco, já que a normal é a reação ao peso.

d) o módulo da força que a mola faz sobre o bloco é maior que o módulo da força que o bloco faz sobre a mola.

e) o módulo da força de atrito sobre o bloco não muda enquanto a mola é esticada.

Resolução: A