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Leis de NewtonCaptulo 5 - Forca e Movimento I

PLT - Halliday & Resnick - 9.a Ed. - Pag. 91

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Forca e Massa

Definicoes Basicas

Massa: e uma propriedade intrnseca de umcorpo que relaciona uma forca que age sobre omesmo a aceleracao resultante. E uma grandezaescalar. Unidade no SI: kg

Forca: e uma grandeza vetorial cujo modulo edefinido em termos da aceleracao que imprimiraa uma massa de um quilograma. Assim, temospor definicao, uma forca que produz umaaceleracao de 1 m/s2 em uma massa de 1 kgtem modulo de 1 newton (1N).

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Leis de Newton

Primeira Lei de NewtonQuando a forca resultante que age sobre umcorpo e nula, o corpo permanece em repouso ouse move em linha reta com velocidade escalarconstante.

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Leis de Newton

Segunda Lei de NewtonA forca resultante que age sobre um corpo e igual aoproduto da massa do corpo pela aceleracao.Matematicamente:

F = m a

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Exemplo 1

Seja um disco de massa m = 0,20 kg. Considere as forcasF1

eF2 atuando ao longo do eixo-x com modulos F1 = 4, 0 N e

F2 = 2, 0 N. A forcaF3 faz um angulo = 30

0 com o eixo-x etem modulo F3 = 1, 0 N. Determine a aceleracao em cadacaso citado.

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Caso 1

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Caso 2

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Caso 3

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Algumas Forcas Especiais

Forca Gravitacional

A forca gravitacionalFg exercida sobre um corpo e um tipo

especial de atracao que um segundo corpo exerce sobre oprimeiro. Matematicamente:

Fg = Fg

j = mg j = m g

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Algumas Forcas Especiais

PesoO peso P de um corpo e o modulo da forca necessaria paraimpedir que o corpo caia livremente, medida em relacao aosolo. Essa forca e igual ao modulo Fg da forca gravitacionalque age sobre o corpo. Assim: P = mg

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Algumas Forcas Especiais

Forca NormalQuando um corpo exerce uma forca sobre uma superfcie, asuperfcie (ainda que aparentemente rgida) se deforma e

empurra o corpo com uma forca normalFN que e

perpendicular a superfcie.

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Algumas Forcas Especiais

Tracao ou TensaoQuando uma corda (ou fio, cabo ou outro objeto do mesmotipo) e presa a um corpo e esticada, aplica ao corpo uma forcaT orientada ao longo da corda. Esta forca chama-se tracao.

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Leis de Newton

Terceira Lei de NewtonQuando dois corpos interagem, as forcas que cada corpoexerce sobre o outro sao iguais em modulo e tem sentidosopostos. O par de forcas acao-reacao sao de mesma natureza,aplicadas em corpos diferentes.

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Exemplos:

Exemplo 2Seja o bloco D com massa M = 3, 3 kg. O bloco esta livrepara se mover ao longo de uma superfcie horizontal sem atritoe esta conectado, por uma corda que passa por uma polia sematrito, a um segundo bloco P , de massa m = 2, 1 kg. A cordae a polia tem massas desprezveis comparadas as dos blocos.O bloco pendurado P cai e o bloco que desliza D acelera paraa direita. Encontre:

a) a aceleracao do bloco D.b) a aceleracao do bloco P .c) a tensao na corda.

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Exemplos:

Exemplo 3

Uma forca horizontal constante ~Fapl de modulo 20 N e aplicadaao bloco A de massa mA = 4, 0 kg, que empurra o bloco B demassa mB = 6, 0 kg. Os blocos deslizam sobre uma superfciesem atrito, ao longo do eixo x . Encontre:

a) a aceleracao dos blocos.

b) a forca horizontalF AB que o bloco A exerce sobre o bloco

B

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