DINÂMICA

DINÂMICA

FORÇA
Se uma bola está parada no chão e alguém lhe dá um chute, ela é atirada ao longe. Então dizemos que a causa do seu movimento foi à força muscular aplicada à bola através do chute. Se uma maça cai da árvore, dizemos que a causa de sua queda foi à força de atração da Terra, que se exerce sobre todos os corpos. Quando acionamos o freio de uma bicicleta em movimento, ela começa a parar. A causa da diminuição da velocidade é à força do atrito entre as pastilhas do freio e os aros das rodas. Soprando no interior de uma bexiga de borracha, ela ficará tanto mais esticada, quanto mais ar conseguirmos introduzir em seu interior, podendo até estourar. A deformação da borracha é produzida pela força expansiva do ar que foi introduzido. Verifica-se, assim, que se denomina força à causa da modificação do estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou de uma deformação. Quando um corpo se move, ou pára, ou se deforma, a causa é uma FORÇA.
PRINCÍPIO DA INÉRCIA
Nossa experiência cotidiana nos leva a pensar que, para manter um objeto em movimento, é preciso continuamente aplicar-lhe uma força. Um automóvel se move porque há um motor funcionando; um barco a vela é mantido em movimento pela força do vento. Se desligarmos o motor ou se o vento cessar, o automóvel e o barco param. Parece haver uma relação entre força e velocidade. Temos, no entanto, um falso indício, que induziu os antigos ao erro e ainda nos conduz a uma pista errada muitas vezes até os dias de hoje. Para compreender onde se esconde o erro, vamos analisar melhor o que sucede quando uma força deixa de agir: Enquanto um automóvel está viajando a 100 km/h, vamos repentinamente desligar seu motor. O automóvel não pára imediatamente, mas continua ainda a se mover sobre um trecho de estrada, perdendo velocidade lentamente. Como o motor está desligado, estar certo de que não há força alguma impulsionando o automóvel para frente.
Por que ele continua a se mover?
Começamos a perceber que a relação entre a velocidade e a força não é tão simples como parecia à primeira vista. Se tornarmos a estrada mais lisa e lubrificarmos as engrenagens das rodas, notaremos que a distância que o automóvel percorre com o motor desligado aumentará. São os atritos que fazem o automóvel perder velocidade. Quanto mais conseguirmos reduzi-los, tanto mais lentamente diminuirá a velocidade inicial. Isso nos leva a pensar que, no limite, se não houvesse atritos, o automóvel não mais desaceleraria, continuando a mover-se a 100 km/h, a velocidade que apresentava no instante em que desligamos o motor. Para que um objeto se desloque com velocidade constante, não são necessárias forças para empurrá-lo. Em vez disso, esse movimento acontece mesmo quando não há forças. Em outras palavras, todos os objetos tendem "naturalmente" a se mover com velocidade constante (em intensidade, direção e sentido). Essa tendência, que é uma propriedade fundamental da matéria, se chama inércia.
Newton resumiu essas idéias da seguinte forma: Todo corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em linha reta, a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças atuantes (Que está em ato ou em exercício da sua atividade). sobre ele.

Exercícios Resolvidos
1. O filósofo grego Aristóteles (384 a.C. - 322 a.C.) afirmava aos seus discípulos: "Para manter um corpo em movimento, é necessário a ação contínua de uma força sobre ele." Esta proposição é verdadeira ou falsa? Resposta: falsa; se o corpo em movimento estiver livre da ação de forças (ou a resultante das forças atuantes for nula), ele se manterá em movimento retilíneo uniforme indefinidamente, de acordo com o Princípio da Inércia.
2. É correto afirmar que os planetas mantêm seus movimentos orbitais por inércia?Resposta: Não, pois o único movimento mantido por inércia é o movimento retilíneo uniforme.
3. Um elevador de um prédio de apartamentos encontra-se, durante um certo tempo, sob a ação exclusiva de duas forças opostas: o peso e a tração do cabo, ambas de intensidade igual a 2000 N. O elevador está parado?
Resposta
Como a resultante das forças atuantes é nula, o elevador pode se encontrar tanto em repouso (equilíbrio estático) quanto em movimento retilíneo uniforme (equilíbrio dinâmico), por inércia.
Questionamentos
1. Há uma relação entre a força de atrito com força de atração da Terra? Justifique.
2. Qual a importância do atrito entre nós?
3. Com base na leitura dos conteúdos acima mostre a relação ou contradição entre força e princípio da inércia
4. Se retirar o atrito e a velocidade de um corpo em movimento, ela pára ou continua? Justifique a sua resposta.
5. O que faz um corpo permanecer em velocidade ou parar quando deixa de picar a força que produz o seu movimento? Justifique.
SEGUNDA LEI DE NEWTON
Força - Que relação existe entre a intensidade de uma força e a aceleração produzida?Se uma bicicleta em movimento for brecada utilizando-se ao mesmo tempo os breques das duas rodas, ela pára mais depressa que se forem utilizados apenas os breques de uma roda. Se um automóvel está com a bateria descarregada e precisamos empurrá-lo para o motor partir, ele alcançará a velocidade suficiente para isso mais depressa se houver quatro ou cinco pessoas empurrando em vez de uma só. Essas experiências demonstram que, quando duplicamos ou triplicamos a força que atua sobre um corpo, também se duplica, ou triplica, a aceleração imprimida. Então, a força tem como resultado da massa multiplicada pela a aceleração. Veja Matematicamente a fórmula F = m . a
Massa - Se uma pessoa adulta empurrar uma criança pequena em um balanço, conseguirá em pouco tempo obter um movimento com uma velocidade desejada. Se empurrar uma criança maior, levará um pouco mais de tempo para alcançar a mesma velocidade. E se empurrar outro adulto, levará um tempo ainda maior. Quando se aplica a mesma força para mudar a velocidade de corpos que possuem massas diferentes, verifica-se que é mais difícil mudar a velocidade dos corpos com massa maior. Por outro lado, a mudança de velocidade de um corpo é obtida através da aceleração. A relação entre a massa de um corpo, a força aplicada e a aceleração que ele adquire graças a essa força são estudadas na segunda lei de Newton: "A aceleração produzida em um corpo por uma força, é diretamente proporcional à intensidade da força e inversamente proporcional à massa do corpo". Matematicamente o enunciado dessa lei é representado pela equação F=m.a , m = F / a e a = F / m
Questionamentos
1. Qual a diferença entre força e massa. Ou não há diferença? Justifique.
2. Eu posso afirmar que Força é igual à massa pelo produto da aceleração? Sim ou não? Justifica.
3. Que exemplo prático você apresentaria para conceituar uma massa em movimento na ausência de uma força? Justifique.
4. Na sua visão o que aconteceria ao nosso redor se retirasse, a pressão atmosférica, o atrito e a atração da gravidade sob a Terra.
AÇÃO E REAÇÃO (TERCEIRA LEI DE NEWTON)
Sempre que uma força está aplicada sobre um objeto, há alguma coisa (ou alguém) que a está exercendo. A Terra é a causa da força da gravidade que age sobre todos os objetos próximos a sua superfície. Uma esfera de metal é atraída por um ímã, uma bola de tênis sofre uma força aplicada pela raquete. Todos esses exemplos evidenciam que uma força envolve sempre dois objetos. Mas não temos aqui uma ação que ocorre num único sentido, vemos que um dos objetos exerce a força e o outro a recebe. A influência é sempre recíproca. Se A exerce uma força sobre B, B também exerce uma força sobre A. O princípio da ação e reação tem conseqüências aparentemente estranhas e, à primeira vista, difíceis de aceitar. Os objetos A e B podem ser, por exemplo, a Terra e a Lua. Então, não só a Terra atrai a Lua, mas a Lua também atrai a Terra, e as duas forças têm a mesma intensidade (tamanho). Se A é uma pedra e B a Terra, chegamos à conclusão de que mesmo uma pedra atrai a Terra, e que a intensidade dessa força é igual ao peso da pedra. Mas como é possível que uma pedra atraia a Terra? Nunca se viu uma pedra, enquanto cai de uma torre, a pedra atrai a terra para si, e sim, a Terra é quem atrai para si. Essa aparente incoerência se esclarece se lembrarmos que a pedra e a Terra têm massas muito diferentes.
1. De que modo se explica, por exemplo, o movimento de um barco a remo?O remador maneja o remo, empurrando a água para trás, enquanto o barco se movimenta para frente. O remador exerce sua força muscular sobre o remo e o remo exerce urna força sobre a pá. A massa de água deslocada pelo remo reage sobre ele.
2. Que força nos empurra, quando andamos? Quando você anda, exerce sobre o chão uma força para trás. Você produz uma força de atrito entre a sola do seu pé (ou do sapato) e o chão. O chão reage a essa força com outra força chamada de atrito, de mesma intensidade, mas de sentido oposto e igual à força que você aplicou. Esta força provoca seu movimento.
3. A decolagem de um foguete, como os que levam os satélites artificiais até o espaço, por exemplo, também pode ser explicada pelo princípio da ação e reação. Quando, o combustível desses foguetes queima, produz-se uma grande quantidade de gases que são expelidos a uma grande velocidade. O gás aplica força de reação sobre as paredes internas do foguete e é essa força que impulsiona o foguete a subir.
Questionamentos

1. Além dos exemplos citados no conteúdo acima, mostre outros exemplos que caracterize aça e reação ao mesmo tempo entre dois corpos no nosso coditiano.
2. Podemos ver a ação e reação em um único corpo? Justifique sua resposta e mostre pelo menos um exemplo se existir.
3. Com base na leitura de conteúdo da terceira lei de Newton aqui apresentado ou em outras fontes a sua escolha, um carro trafegando em uma estrada apresenta ação e reação. Justifique a sua resposta.
4. Nesta sala de aula podemos encontrar alguns objetos que esteja sob ação e reação de uma força? Cite-os e justifique a sua resposta.
5. Um avião permanece no espaço graça a alguns fatores. Pesquise e enumere os fatores mais precisos para essa permanência no espaço (pesquisar fora).

Exercício Resolvido

1. Uma bola de peso igual a 1 N encontra-se em repouso, suspensa através de um fio ao teto de uma sala. Considere que ela esteja sujeita a ação exclusiva de seu peso ( ) e da força de tração do fio ( ), como ilustra o esquema abaixo.
a) Qual o módulo da força de tração?b) As forças e constituem um par ação-reação?
Resolução:
a) Pelo fato da bola estar em equilíbrio estático (repouso), temos:b) Embora a atuantes na bola, tenha a mesma intensidade (1 N), a mesma direção (vertical) e sentido opostos, as forças peso e tração não constituem um par ação-reação, pelo seguinte motivo fundamental: as forças de ação e reação nunca atuam no mesmo corpo. Outro motivo: ação e reação devem ser ambas de campo ou ambas de contato, o que não ocorre com as forças peso (de campo) e tração (de contato).

Observação: Na situação apresentada, a bola sofre duas interações: uma de campo gravitacional com a Terra e uma de contato com o fio. O esquema abaixo ilustra, simplificadamente, os pares ação-reação dessas duas interações.

ATRITOS

Força de atrito no cotidiano

A força de atrito é muito comum no nosso mundo físico. É ela que torna possível o movimento da grande maioria dos objetos que se movem apoiados sobre o solo. Vamos dar três exemplos:

Movimento dos animais
Os animais usam as patas ou os pés (o caso do homem) para se movimentar. O que esses membros fazem é comprimir o solo e forçá-lo ligeiramente para trás. Ao fazê-lo surge a força de atrito. Como ela é do contra (na direção contrária ao movimento), a força de atrito surge nas patas ou pés impulsionando os animais ou o homem para frente.

Movimento dos veículos a motor
As rodas dos veículos, cujo movimento é devido à queima de combustível do motor, são revestidas por pneus. A função dos pneus é tirar o máximo proveito possível da força de atrito (com o intuito de tirar esse proveito máximo, as equipes de carros de corrida trocam freqüentemente os pneus).Os pneus, acoplados às rodas, impulsionam a Terra para trás. O surgimento da força de atrito impulsiona o veículo para frente.
Quando aplicamos o freio vale o mesmo raciocínio anterior e a força de atrito atua agora no sentido contrário ao do movimento do veículo como um todo.

Impedindo a derrapagem
A força de atrito impede a derrapagem nas curvas, isto é, o deslizamento de uma superfície - dos pneus - sobre a outra (o asfalto).

Superaquecimento por atrito - uma estrela cadente, apesar do nome, não emite luz própria. Muitas vezes são objetos do tamanho de um grão de areia que, ao entrar na atmosfera da Terra, se incendeia e se vaporiza pelo calor intenso causado pelo atrito com o ar. A energia liberada é tão grande que é possível enxergar a luminosidade a grandes distâncias.

Aquecimento por atrito - as naves espaciais são dotadas de estrutura adequada de materiais especiais para evitar a sua destruição no reingresso na atmosfera. O atrito causa um calor excessivo, que poderia ser fatal para os astronautas.

Origem da força de atrito

A força de atrito se origina, em última análise, de forças interatômicas, ou seja, da força de interação entre os átomos.Quando as superfícies estão em contato, criam-se pontos de aderência ou colagem (ou ainda solda) entre as superfícies. É o resultado da força atrativa entre os átomos próximos uns dos outros.Se as superfícies forem muito rugosas, a força de atrito é grande porque a rugosidade pode favorecer o aparecimento de vários pontos de aderência, como mostra a figura abaixo.

Isso dificulta o deslizamento de uma superfície sobre a outra. Assim, a eliminação das imperfeições (polindo as superfícies) diminui o atrito. Mas isto funciona até um certo ponto. À medida que a superfície for ficando mais e mais lisa o atrito aumenta. Aumenta-se, no polimento, o número de pontos de "solda". Aumentamos o número de átomos que interagem entre si. Pneus "carecas" reduzem o atrito e, por isso, devem ser substituídos. No entanto, pneus muito lisos (mas bem constituídos) são utilizados nos carros de corrida.

Fonte :http://efisica.if.usp.br/mecanica/ensinomedio/atrito/origem/

GRÁFICOS

Introdução

A observação de um determinado fenômeno físico acompanhado de um conjunto de medições leva a um conjunto de dados sobre ele. Em geral, numa pesquisa experimental, esses dados são acumulados em tabelas ou armazenados na memória de um computador.
Fazer um gráfico utilizando esses dados é uma providência muito simples e, na maioria das vezes, muito ajuda a elucidar a natureza e a compreensão dos fenômenos físicos.
Construindo Tabelas
Uma forma de organizar a tomada de dados é anotar as medidas obtidas em tabelas. De preferência use um caderno. Não use folhas avulsas ou pequenos pedaços de papel, que podem ser facilmente perdidos ou até descartados por engano. Não se esqueça de anotar como é o arranjo, as condições importantes e observações que vocês julguem ser de alguma utilidade.
Numa tabela, não se esqueça de:
Colocar um título;
Se forem várias tabelas, colocar números e títulos;
Identificar a que parâmetro se refere uma coluna;
Da unidade da medida;
Anotar as precisões das medidas.
Por exemplo, vamos supor que queremos estabelecer alguma relação entre pesos e alturas de alunos. As anotações devem ser feitas, nesse caso, como mostramos a seguir:
Dados obtidos de pesos e alturas dos alunos da 1ª série B diurno.
Foram utilizadas uma balança comum que pesa até 720kg e uma trena fixada na parede com comprimento de 2m, como mostra a figura:

Um gráfico pode mostrar visualmente uma correlação, desde que sejam utilizadas escalas adequadas.
O gráfico deve mostrar, em cada eixo, a escala utilizada e a grandeza representada. Deve ter também, assim como as tabelas, um número e um título.

Notem que não foi escolhida uma escala que represente zero de altura nem zero de peso. Se fizermos isso, todos os dados ficarão comprimidos numa região muito pequena do gráfico.Também não escolhemos uma escala tal que os pontos experimentais fiquem espalhados em todo o papel, pois não seria possível ver correlações.A escolha da escala deve levar em consideração:
A facilidade de usar as divisões do papel milimetrado;
O que se quer mostrar com os dados obtidos;
O desvio experimental das medidas.
Não use escalas que você precisa fazer muitas contas para conseguir achar onde fica um ponto.Uma outra representação gráfica, muito utilizada para mostrar características médias de uma amostragem, é o histograma.

fonte : http://efisica.if.usp.br/mecanica/ensinomedio/graficos/

ALG. SIGNIFICATIVOS

Ao longo deste texto, proporemos várias experiências simples.
Em última análise, o que se pretende em qualquer arranjo voltado para a experimentação é a medida de determinadas grandezas físicas.
É importante ressaltar que toda medida em Física está associada à idéia de comparação, isto é, adotamos uma certa quantidade como padrão e o resultado da medida é a comparação com esse padrão. Por exemplo, para medir distâncias usamos como padrão o metro (m). Às vezes usamos também o quilômetro (km) ou outras unidades.
Outro aspecto fundamental no processo de medida é a existência, sempre, de uma margem de erro no processo de efetuar medidas em Física. As medidas têm, portanto, uma certa dose de imprecisão.
Ao medir alguma coisa mesmo no cotidiano, por exemplo, pesar um pedaço de carne no açougue, dificilmente se obtém um valor exato, isto é, o ponteiro não coincide com um traço bem definido da balança. Obviamente, isso não ocorre com balanças digitais, que mostram automaticamente, em dígitos, a massa obtida. Mas, voltando a mostradores analógicos (de ponteiro), obtemos o valor aproximado através da leitura indicada pelo ponteiro usando o traço à esquerda do ponteiro que mais dele se aproxima. (Estamos supondo que o mostrador indique o zero da escala à esquerda do observador e o valor máximo à direita.)

Esse valor lido compõe a parte exata da medida. Temos que avaliar (chutar!) um valor que represente o quanto o ponteiro excede o traço já utilizado. Esse valor de 1 só dígito, que foi avaliado, compõe a parte duvidosa da leitura. Toda avaliação corre o risco de estar incorreta. Se avaliações forem efetuadas por indivíduos diferentes, provavelmente resultarão em valores distintos.
A possibilidade de haver diferentes avaliações da parte duvidosa de uma leitura implica uma imprecisão, que deve ser evidenciada na atribuição de um desvio, neste caso desvio de leitura.
Suponha que a menor divisão do instrumento seja suficientemente grande e que seja possível dividi-la, por exemplo, em 5 partes; então, cada subdivisão imaginada valerá 0,2 de divisão. Para garantir a medida, é melhor considerar como desvio dessa leitura 0,2 de divisão.
Observe uma régua milimetrada. É possível imaginarmos só metade da divisão. Neste caso, o desvio de leitura será metade da menor divisão, portanto, 0,5mm.

Em alguns casos, pode parecer possível dividirmos a menor divisão em mais partes do que em apenas duas. Usemos o bom senso e verifiquemos se a uniformidade das divisões ao longo de toda a escala a ser utilizada permite tal escolha. Se não há nem uniformidade, como ocorre freqüentemente em réguas e trenas, não se justifica querermos medir com precisão melhor.
A precisão de uma medida é tanto melhor quanto menor for o desvio de leitura atribuído, quando comparado com o valor medido. O desvio relativo é definido pelo quociente entre o desvio atribuído e o valor medido. O desvio porcentual é obtido multiplicando o desvio relativo por 100. Quanto menor o desvio relativo ou o desvio porcentual mais precisa é a medida correspondente.

desvio relativo=desvio atribuído/valor medido
desvio porcentual=desvio relativo x 100

Fonte : http://efisica.if.usp.br/mecanica/ensinomedio/algarismos/intro/

MEDIÇÕES DE TEMPO

Introdução
A medição de intervalos de tempo, a cada dia com maior precisão, é de grande interesse científico e tecnológico. Podemos ter intervalos de tempo extremamente curtos e outros que duram vários anos.

Unidade de tempo - além das unidades de tempo usadas no quotidiano, existem ainda várias frações do segundo.
Escalas de Tempo - os tempos de ocorrência de alguns fenômenos diferem consideravelmente entre si. Dizemos que os fenômenos ocorrem em diferentes escalas de tempo.
Evolução dos relógios - exemplos: Relógio de sol, Relógio d'agua, Relógio de areia, Relógio de pêndulo, Relógio de quartzo, Relógio atômico e um relógio diferente.

Fonte : http://efisica.if.usp.br/mecanica/ensinomedio/tempo/

IMPULSO

Suponhamos que uma força constante age numa partícula, durante um intervalo de tempo D t. Por definição, chama-se impulso da força constante o vetor:

módulo:

b) direção: à mesma de

sentido: o mesmo de Consideremos o esquema acima, em que uma partícula movimenta-se ao longo do eixo Ox sob a ação da força , constante. Tracemos o gráfico do valor algébrico de em função do tempo:

Embora a última propriedade tenha sido apresentada a partir de um caso simples e particular, sua validade estende-se também a situações em que a força envolvida tem direção constante, porém valor algébrico variável. É claro que, nesses casos, sua verificação requer um tratamento matemático mais elaborado.

Tendo em conta o exposto, podemos dizer, de modo geral que: Dado um diagrama do valor algébrico da força atuante em uma partícula em função do tempo, a "área" compreendida entre o gráfico e o eixo dos tempos expressa o valor algébrico do impulso da força. No entanto, a força considerada deve ter direção constante. - Quantidade de Movimento: Considere uma partícula de massa “m” , dotada de velocidade

Por definição, chama-se quantidade de movimento da partícula o vetor: O vetor tem as seguintes características: a) módulo:

direção: à mesma de c)

sentido: o mesmo de obs. Entende-se por quantidade de movimento de um sistema de partículas, a soma das quantidades de movimento das partículas constituintes do sistema.

Sistema isolado de partículas : É aquele que não apresenta interações de caráter externo ou seja F r externa é nula. - Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento: A quantidade de movimento de um sistema isolado de partículas é constante.

Teorema do Impulso: O impulso da resultante de um sistema de forças que age numa partícula durante o intervalo de tempo D t é igual à variação da quantidade de movimento, nesse intervalo de tempo.

logo

obs. O impulso das forças internas de um sistema isolado de partículas é nulo, pois I = D Q e como D Q = 0 então I = 0 - Colisões Mecânicas (Choques) : Num jogo de bilhar, por exemplo, podemos observar um bom número de colisões mecânicas. As bolas, lançadas umas contra as outras, interagem entre si, alterando as características de seus movimentos iniciais. Para estudarmos os diversos tipos de choques, precisamos utilizar o conceito de coeficiente de restituição:

onde: v A \\ = Velocidade relativa do corpo A depois do choque. v B \\ = Velocidade relativa do corpo B depois do choque. v A = Velocidade do corpo A antes do choque. v B = Velocidade do corpo B antes do choque. Sendo assim teremos os seguintes casos: • Se e = 0 , teremos um choque inelástico (v B \\ = v A \\ ) • Se e = 1, teremos um choque perfeitamente elástico. • Se 0 <> 1 , teremos um choque superelástico - (reações nucleares) No 1º caso os dois corpos movem-se com a mesma velocidade, formando um único bloco depois do choque. A quantidade de movimento do sistema se conserva, porém, durante a colisão, há deformação, com dissipação de energia. A energia cinética não se conserva: e = 0 ==> Q i = Q f ==> E ci > E cf

Observe os dois exemplos:

1)v A = 80 km/h 2) v B = - 60 km/h A velocidade relativa será sempre a velocidade de quem tem maior velocidade menos a velocidade de quem tem menor velocidade (em valor algébrico) v ri = V A - V B v ri = 80 - (-60) v ri = 80 + 60 v ri = 140 km / h

Antes da colisão Depois da colisão v A \\ = v B \\ = 0 v rf = 0 Nos dois casos como não há separação entre as partículas após a colisão teremos: e=0. Já no caso do choque perfeitamente elástico, após a colisão os corpos movem-se separadamente. A quantidade de movimento também se conserva assim como a energia cinética do sistema. e = 1 ==> Q i = Q f ==> E ci = E cf Observe os exemplos: Exemplo 1:

v ri = 20 m/s v fr = 20 m/s e = 1

Exemplo 2:

v ri = 80 m/s v rf = 80 m/s e = 1 0 < 1 ="="> Q i = Q f ==> E ci > E cf No caso do choque parcialmente elástico, após a colisão os corpos não movem-se juntos, porém teremos algo análogo ao 1º caso: Observe o exemplo:

e = 0,80 ==> v ri = 60 - 10 v rf = 32 + 8,0 ==> v ri = 50 m/s v fr = 40 m/s

Fonte:http://www.brasilescola.com/fisica/impulso.htm

DIREÇÃO E SENTIDO

Direção e sentido - Direção e sentido É de costume confundir o que é sentido e direção. Uma pista dupla ela tem a mesma direção, mas os carros passam em sentidos opostas.

Direção é uma noção que se associa a uma reta. Retas paralelas têm a mesma direção, e retas não-paralelas definem direções diferentes.

Sentido: a cada direção associam-se dois sentidos.

A reta s simboliza a direção e as setas azuis os sentidos.

Grandeza Física escalar - Para que uma grandeza seja escalar tem que ser determinada por um número e uma unidade de medida. Por exemplo: a medida da área de um terreno é uma grandeza escalar (200 m², 200 é o número e m² é a unidade de medida.) São escalares: o comprimento, o volume, o tempo, a temperatura, a massa e a energia.

Grandeza Física vetorial - A grandeza física vetorial tem que ter número, unidade de medida e uma orientação espacial (direção e sentido). Como por exemplo: impulso, quantidade de movimento, velocidade, aceleração e outras.

Fonte : http://www.brasilescola.com

DINÂMICA

Dinâmica - É a parte da Mecânica que analisa os movimentos, fazendo as relações entre causas e efeitos. O estudo dos movimentos que relacionam as causas e os efeitos é a essência da Dinâmica. Conceitos primitivos como os de força e de energia serão associados aos movimentos, além dos conceitos já estudados na Cinemática. Portanto, daqui em diante, as razões pelas quais os móveis adquirem ou modificam suas velocidades passarão a ser estudadas e relacionadas com as respectivas consequências.

Força - Para se compreender o conceito de força, que é algo intuitivo, pode-se basear em dois tipos de efeitos, dos quais ela é causa: • Deformação: efeito estático da força; o corpo sofre uma modificação em seu formato, sob a ação da força.

Aceleração - efeito dinâmico da força, em que o corpo altera a sua velocidade vetorial, isto é, varia pelo menos umas das seguintes características da velocidade: direção, sentido e módulo, quando sujeito à ação da força. Nesta parte da mecânica que passaremos a estudar propomo-nos a responder a uma pergunta, talvez das mais antigas feitas pelo homem: como se relacionam forças e movimento? Uma das respostas, dada por Aristóteles (século IV a.C.), pode ser sintetizada como se segue: é impossível a um corpo se deslocar na ausência de forças. À primeira vista, essa parece resumir de forma simples um fato bem conhecido. Esse fato pode ser, por exemplo, puxar uma cadeira: enquanto você a puxa, ela anda; ao você parar de puxar, ela pára. Entretanto, se nos prendermos a análises desse tipo, imediatistas e simplórias, seremos levados a acreditar que a conclusão de Aristóteles estava certa. E essa conclusão perdurou por aproximadamente 2 000 anos, pois apenas no fim do século XVI, com Galileu, e no século XVII, com Newton, é que caíram por terra os postulados aristotélicos do movimento.

LEIS DO MOVIMENTO DE NEWTON: Então, como se relacionam força e movimento? A resposta só poderá ser dada, na sua forma mais clara, após a apresentação das leis do movimento de Newton, que passaremos a analisar a seguir.

ACELERAÇÃO

Aceleração Escalar Média - Considere um automóvel em uma rodovia seguindo o sentido da trajetória. Suponhamos que às 12 horas e 45 minutos o velocímetro do veículo marcou 20 km/h (velocidade instantânea) e que em outro instante, às 12 horas e 50 minutos, ele marcou 100 km (velocidade instantânea). Notemos que a velocidade escalar instantânea sofre uma variação em duas medições do velocímetro. Entre a primeira e a segunda leitura temos uma variação de tempo (∆t) de 5 minutos e a velocidade escalar instantânea variou de 20 km / h para 100 km /h, ou seja, segundo as duas indicações do velocímetro nos dois intervalos de tempo temos que, a variação da velocidade (∆v) foi de 80 km/h. Assim o veículo teve uma variação da velocidade de 80 km/h em 5 minutos. Significando que, em media, a velocidade escalar instantânea variou 16 km/h em cada minuto. Essa grandeza é chamada de Aceleração escalar Média. Aceleração Escalar Média entre dois instantes é a variação de uma velocidade escalar instantânea ocorrida, em média, por unidade de tempo:

Aceleração Escalar Instantânea - Devemos fazer a mesma observação feita na velocidade escalar média. Quando dizemos que o automóvel sofre uma velocidade escalar instantânea, variando de 16 km/h por minuto, não significa que em todos os instantes desse percurso a velocidade escalar instantânea tenha necessariamente variado 16 km/h em cada minuto. O que sabemos é que, em média, a variação foi de 60 km/h. A medida da taxa de variação da velocidade escalar com o tempo, feita num instante, é a Aceleração Escalar Instantânea, que é simbolizada por a. Com relação à unidade de medida da aceleração, é sempre quociente de uma unidade de velocidade por uma de tempo. Assim, no SI, temos:

Fonte : http://www.brasilescola.com

3ª LEI DE NEWTON

Quando dois corpos A e B interagem, se A aplica sobre B uma força, esse último corpo aplicará sobre A uma outra força de mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário.

Atenção: É importante ressaltar que ação e reação nunca se anulam, pois atuam sempre em corpos diferentes. A seguir, algumas situações analisadas a partir dessa 3ª lei de Newton

Exemplo 1: Um indivíduo dá um soco numa parede. Exemplo 2: Um nadador impele a água para trás com auxílio das mãos e dos pés.

A reação da parede sobre sua mão é • ALGUMAS FORÇAS PARTICULARES: Apresentarei a seguir algumas das forças que aparecerão com maior frequência nos exercícios de dinâmica. • Força de reação normal N : É a força de contato entre um corpo e a superfície na qual ele se apoia, que se caracteriza por ter direção sempre perpendicular ao plano de apoio. A figura abaixo apresenta um bloco que está apoiado sobre uma mesa.

Força de tração ou tensão T : É a força de contato que aparecerá sempre que um corpo estiver preso a um fio (corda, cabo). Caracteriza-se por ter sempre a mesma direção do fio e atuar no sentido em que se tracione o fio. Na sequência de figuras abaixo, representamos a força de tração T que atua num fio que mantém um corpo preso ao teto de uma sala.

Se o fio for ideal (massa desprezível e inextensível), a força de tração T terá o mesmo valor em todos os pontos. O fio ideal transmite integralmente a força aplicada em um dos seus extremos. Na figura abaixo vemos um operador aplicando uma força de intensidade 10 N, ao puxar um bloco. O fio, que é ideal, transmite a força integralmente ao bloco.

Força de atrito: Seja A um bloco inicialmente em repouso sobre um plano e apliquemos a esse corpo a força F , como se vê na figura. Verificamos que mesmo tendo sido aplicada ao corpo uma força, esse corpo não se moverá. Se isso ocorre, concluímos que sobre o mesmo estará agindo outra força, de mesmo módulo e em sentido oposto a F (figura abaixo). A essa força denominaremos força de atrito Fat. Podemos, a seguir, aumentar gradativamente o valor da força F, a intensidade da força de atrito também aumentou, de tal forma que a resultante das forças atuantes no bloco .

Mas a prática nos mostra que, a partir de um determinado momento, o bloco passa a se deslocar no sentido da força F . A interpretação desse fenômeno é a seguinte: Embora a intensidade da força de atrito possa aumentar à medida que aumentamos a intensidade da força solicitante F , a força de atrito atinge um determinado valor máximo; a partir desse momento, a tendência do bloco é sair do repouso. O valor máximo atingido pela força de atrito na fase estática é diretamente proporcional à intensidade da reação normal N do bloco. Esse resultado, experimental, pode ser expresso na forma:

Nesta expressão, m e é o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície. Uma vez atingido o valor máximo da força de atrito, se aumentarmos a intensidade da força F , o corpo entrará em movimento acelerado, no sentido de F . Nessa segunda fase, denominada dinâmica, a intensidade da força de atrito será menor que o valor máximo da força de atrito estático e seu valor poderá ser considerado constante para facilitar a resolução de problemas. Caso o examinador, ao se referir à existência de atrito entre duas superfícies, não faça referência explícita ao coeficiente de atrito dinâmico ou estático, deveremos considerar m e = m d .O gráfico abaixo nos dará uma idéia aproximada de como esta força age.

obs. A força de atrito (estático ou dinâmico) não depende da área de contato entre as superfícies. Assim nas figuras abaixo, onde os dois blocos são idênticos e F também, as força de atrito tanto em 1 como em 2, são iguais, apesar de as superfícies em contato serem diferentes.

No esquema da figura, vemos a montagem da chamada máquina de Atwood: dois corpos A e B, de massa mA e mB, ligados entre si por um fio (1) ideal que passa através da polia ideal P (sem atrito e massa desprezível). O conjunto está preso ao teto por outro fio (2), também ideal. É evidente que, para que o sistema adquira uma determinada aceleração a, será necessário que mA # mB; nesse caso, abandonando-se o sistema, este entrará em movimento, de tal forma que o corpo "mais pesado" descerá, puxando o "mais leve" para cima.
Sendo inextensível o fio, ambos os corpos irão deslocar-se com acelerações de mesmo módulo, porém em sentidos opostos. A solução de problemas que envolvam tal tipo de montagem não exigirá nada além de isolar os corpos e analisar as forças que agem em cada um e finalmente equacionar através da 2ª lei de Newton.

Fonte : http://www.brasilescola.com/fisica/terceira-lei-newton.htm