Forca e Inercia

7/22/2019 Forca e Inercia

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FORA E INRCIA

Autores:Arjuna C. PanzeraDcio G. Moura

Maurren Maggi, medalha de ouro na olimpada 2008

Tpico 24 do CBC de CinciasHabilidades Bsicas recomendadas no CBC:

Compreender inrcia como tendncia dos corpos em prosseguir em movimento em linha reta evelocidade constante ou em repouso;

Identificar fora enquanto ao externa capaz de modificar o estado de repouso ou movimentodos corpos.

Organizao do texto:

InformaoHistriaAtividadesProjetos

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I - Introduo

Todos ns sabemos que um corpo parado no comea a se mover sozinho. necessrio

um esforo para coloc-lo em movimento. Esse esforo o que chamamos de fora. A

experincia cotidiana nos mostra que para manter o corpo em movimento precisamos

manter uma fora empurrando o corpo. Voc vai aprender nesse mdulo que precisamos

manter essa fora porque existe outra fora chamada fora de atritoque atua no sentido

contrrio ao movimento do corpo. A fora de atrito existe por causa do contato do corpo


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com a superfcie na qual ele est apoiado. Se a fora de atrito fosse reduzida a zero, o

corpo permaneceria em movimento, em linha reta, com velocidade constante,

indefinidamente. Ou seja, se no existir nenhuma fora atuando sobre um corpo em

movimento ele permanece, para sempre, em movimento com velocidade constante em

linha reta.

A palavra fora usada no nosso cotidiano com diversos significados. A palavra foras

vezes usada para expressar apoio a uma pessoa: vou te dar uma fora. Na Fsica a

palavra fora possui um significado prprio, diferente da linguagem do nosso dia a dia.

Cordas exercem foras para elevar um peso ou para manter um objeto suspenso. Um m

exerce uma fora magntica sobre um pedao de ferro. Nossos msculos exercem foras

para levantar e empurrar objetos. Neste mdulo vamos estudar a relao entre fora e

movimento, ou seja, os efeitos de uma fora aplicada sobre objetos.

A palavra inrcia tambm tem na Fsica um significado diferente do significado usado na

linguagem cotidiana. No cotidiano, inrciapode significar lento. Por exemplo: a inrcia da

burocracia do servio pblico grande. Na Fsica a palavra inrcia usada para

expressar uma propriedade importante da matria. Inrcia a tendncia de um corpo de

permanecer parado, se estiver parado, ou em movimento em linha reta com velocidade

constante, se j estiver em movimento. Inrcia est relacionada com a dificuldade de

colocar em movimento um corpo que est parado ou de alterar o movimento de um corpo

que j est movendo.

A inrcia de um corpo est relacionada com a sua massa (kg). Assim uma pedra grande

possui maior inrcia do que uma pedra pequena, pois mais difcil por em movimento

uma pedra grande do que uma pedra pequena. Do mesmo modo mais difcil parar um

caminho do que parar um automvel. Um caminho possui maior inrcia do que um

automvel, pois precisaremos de mais fora tanto para coloc-lo em movimento como

para par-lo. A massa do caminho maior que a massa do automvel.


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Um pouco de Histria

O movimento e suas causas foram estudados desde a Grcia antiga, h cerca de mais de

dois mil anos. O italiano Galileu Galilei, por volta do ano 1610, estabeleceu os conceitos

de fora e movimento que so aceitos at hoje. O ingls Isaac Newton, num livro

publicado em 1727, estabeleceu equaes matemticas relacionando esses dois

conceitos. Isaac Newton fundou, com esse livro, o que chamamos hoje de Fsica

Clssica.

Plato e Aristteles no sculo III AC se preocuparam em explicar os movimentos dos

corpos. Eles consideravam os movimentos dos astros no cu como circulares e perfeitos

em oposio aos movimentos dos objetos na superfcie da Terra que eles consideravam

imperfeitos. Plato e Aristteles consideravam todas as coisas como constitudas pela

combinao de quatro elementos: fogo, ar, terra e gua. Acreditavam que cada elemento

tinha uma tendncia natural que determinava o seu movimento. Por exemplo, corpos

contendo muito elemento terratendiam naturalmente a se mover para baixo, indo para o

seu lugar natural que a Terra. Corpos contendo muito elemento fogo tendiam

naturalmente a se mover para cima, indo para seu lugarnaturalque o cu.

Aristteles ensinava tambm que corpos pesados caem mais rpido do que corpos leves.

Ele afirmava que para manter um corpo em movimento era necessria a ao de uma

fora atuando continuamente sobre o corpo. Essas idias de Aristteles foram aceitas

durante longo tempo, indo at Galileu (1564-1642). Galileu foi um dos

responsveis pela chamada RevoluoCientificaque modificou essas

idias de Aristteles e introduziu a realizao de experincia como um

procedimento importante para comprovar uma idia.

Galileu questionou as explicaes dadas por Aristteles de duas

maneiras. Primeiro ele utilizou o que chamamos de experincia

pensada. Por exemplo: Se um tijolo est caindo e de repente parte

em dois, os dois pedaos separados passam a cair mais devagar do

que antes de quebrar, ou os dois pedaos continuam caindo como

antes? Essa experincia pensada evidencia que a explicao de Aristteles de que os

corpos mais pesados caem mais depressa era ilgica. Outra maneira utilizada foi fazer a

experincia de soltar simultaneamente duas balas de canho de pesos diferentes do topo

Fig.1: Torre de Pisa


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da Torre inclinada de Pisa. Todos puderam ver que as duas balas caiam juntas atingindo

o solo ao mesmo tempo.

Galileu tambm discordou da idia de Aristteles de que necessria uma fora agindo

continuamente para manter um corpo em movimento. Ele utilizou tambm uma

experincia pensadapara argumentar contra a idia de Aristteles. Ele pensou: se umabola rola descendo numa rampa (plano

inclinado), sua velocidade aumenta

medida que ela desce. Se a bola

lanada subindo a rampa, sua velocidade

diminui medida que ela sobe. Se a bola

agora desce a rampa e chega a uma

superfcie horizontal, ela continua rolando at que o atrito finalmente a faz parar. Galileu

argumentou: se no houve atrito na superfcie horizontal, a bola continuaria rolando comvelocidade constante indefinidamente.

II O que fora?

Ao comprimir ou distender uma mola fazemos fora. Tambm fazemos fora quando

empurramos um armrio. Nesses casos a fora que fazemos a fora muscular. A Fsica

estuda os vrios tipos de foras. Ela focaliza quatro tipos fundamentais de foras:gravitacional, eletromagntica, nuclear forte e nuclear fraca. Todas as foras que

observamos na natureza decorrem dessas foras. Por

exemplo, a fora de atrito (fora de contato), fora de uma

mola (fora elstica), fora muscular, fora uma corda (tenso

ou trao), tm origem na fora eletromagntica. Forcas

como: a que puxa um corpo para

baixo (peso), a que mantm os

satlites girando em torno daTerra, a que mantm a Terra e

os planetas na orbita do Sol, tm origem na fora

gravitacional. As foras que mantm os tomos juntos so de

origem eletromagntica, mas as foras que mantm juntas as

partculas dos ncleos atmicos so de origem nuclear forte e nuclear fraca.

Figura 3: fora de contato

segura a garrafa

Figura 4: fora eltrica

Fig.2: Experimento do plano inclinado de Galileu


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Atividade 1 O uso da palavra fora na cincia

Assinale com um X as frases que usam a palavra fora com o significado que ela possui

na Fsica. Nos outros casos encontre um sinnimo para a palavra fora.

( ) Vou precisar de muita fora para sair dessa doena.

( ) As foras armadas existem para defender o pas.

( ) A Lua gira em torno da Terra, porque uma fora gravitacional atrai a Lua para a

Terra.

( ) Foi atravs de sua fora de vontade que ela conseguiu vencer na vida.

( ) Em vez de argumentos, ela usa a fora impor sua vontade.

( ) A fora que o p do jogador fez na bola foi to grande que ela furou a rede.

( ) Por razo de fora maior ele no pode comparecer ao casamento do filho.

( ) Duas cargas eltricas idnticas sofrem uma fora de repulso.

( ) Dei a maior fora ao meu colega que perdeu o campeonato.

( ) Ele muito folgado, quer tudo sem fazer fora.

( ) A moto do globo da morte se mantm girando devido fora centrpeta.

( ) As foras aplicadas no arco e na corda fazem a flecha voar.

Medindo o valor de uma fora

Podemos medir o valor de uma fora atravs de um instrumento chamado dinammetro.

Um dinammetro possui uma mola e uma escala cuja unidade de medida pode ser:

grama-fora, quilograma-foraou newton. O nome da unidade de fora newton foi dado

em homenagem ao cientista ingls Isaac Newton. A figura 5 (a) mostra um dinammetro

sendo usado para medir o peso de um cilindro de ferro, isto , a fora que a Terra faz

puxando o cilindro para baixo. A figura 5 (b) mostra o dinammetro por dentro e a figura 5

(c) mostra a escala de medida de um dinammetro em N (newtons).


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Figura 5: Dinammetro (a) sendo usado; (b) vista interna; (c) escala de medida.

Atividade 2 Construindo um dinammetro

Para construir um dinammetro voc deve em primeiro lugar

calibrar a mola, isto , verificar quanto ela estica para cadavalor de fora aplicada.

a) Monte um dispositivo semelhante ao da figura 6 usando uma

rgua, uma mola, uma tampinha de refrigerante, um pedao de

linha e moedas iguais. Com a tampinha vazia marque o zero

da mola, que no caso mostrado na figura 6 est na posio 11

cm. Coloque uma moeda na tampinha e veja quanto a mola

estica.

b) Complete a tabela a seguir:

N de

moedas

1 2 3 4 5 6 7

Figura 6: calibrando a

mola


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Quantos

cm a mola

esticou

c) Coloque agora um objeto qualquer na tampinha, como um chaveiro. Seu peso equivale

a quantas moedas?

d) Procure uma balana eletrnica e pese dez moedas das que voc usou. Calcule ento

a massa de cada moeda. Massa de uma moeda = _____ g.

e) Quantas gramas-fora sua balana de mola marcou para o peso do chaveiro?

Atividade 3 Fazendo medidas num dinammetro

A figura 5 mostra dois exemplos de uso do dinammetro. Na figura 7 (a) o dinammetro

mede o peso de uma casinha de brinquedo em gramas-fora (gf) e na figura 7 (b), mede a

fora de um elstico usado para o afastamento de dentes expresso em newtons (N) e

tambm em quilograma-fora (kgf). Faa as leituras destes dois dinammetros. Peso da

casinha = _____ gf; Fora do elstico = ______ N = ______ kgf.

Figura 7: Medindo foras (a) peso da casinha; (b) esforo de um elstico dentrio.


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Existem vrias unidades de medida de fora. As mais usadas em nosso cotidiano so o

newton, o quilograma-fora e o grama-fora. A figura 8 ilustra essas foras.

Figura 8: Foras de 1 kgf, 1 N e 1 gf.

A fora de 1 newton (1 N) equivale fora que voc tem que fazer para segurar uma

massa de aproximadamente 100 g. Para fazer uma fora de 1 quilograma-fora (1 kgf)

voc deve sustentar uma massa de 1 quilograma. Dessa forma 1 kgf aproximadamente

igual a 10 N. Para fazer uma fora de 1 grama-fora (1 gf) voc deve sustentar uma

massa de 1 grama.

Massa e peso

As palavras massa e peso so usadas em nosso dia-a-dia como se fosse sinnimos.

Entretanto, na cincia essas palavras tm significados bem diferentes. Na cincia, peso

o nome da fora que a Terra exerce atraindo os objetos. O pesode um corpo tambm

chamado de fora gravitacional. A massa, por sua vez, indica a quantidade de matria

contida num corpo. A massa est relacionada com a inrcia do corpo, ou seja, com a

propriedade do corpo de resistir mudana do estado de repouso ou de movimento. Em

outras palavras: a massa mede inrcia do corpo, enquanto que o peso mede a forca de

atrao gravitacional sobre o corpo.


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Assim, quanto maior a massa de um corpo mais difcil coloc-lo em movimento.

Tambm ser mais difcil par-lo se ele j estiver em movimento. Tambm difcil mudar

a direo do movimento de um corpo de massa grande, ou seja, de grande inrcia. Por

exemplo, um navio de carga tem muita dificuldade de mudar a direo de seu movimento

ou de parar.

Por que comum confundir peso e massa de um corpo? Existem duas razes para isso.

A primeira que o peso de um corpo proporcional sua massa. Ou seja, quanto maior

a massa de um corpo, maior ser o seu peso. Um corpo de massa pequena tem um peso

tambm pequeno. A segunda razo que no cotidiano usamos quilograma (Kg) para

expressar tanto a massa quanto o peso de um corpo. Rigorosamente quilograma uma

unidade para medir a massa de um corpo. O peso de um corpo deveria ser expresso em

quilograma-fora (Kgf). Entretanto, no dia a dia omite-se a expresso fora na unidade

de medida de peso, dizendo-se apenas Kg para expressar o peso de corpo.

Algumas unidades de massa so: quilograma (kg), grama (g), tonelada (ton). A massa de

um objeto sempre constante. Ela no se modifica ao ser colocada, por exemplo, na Lua

ou em outros planetas diferentes.

Algumas unidades de peso so: quilograma-fora (Kgf), grama-fora (gf), newton (N).

Ao contrrio da massa de um objeto, o peso de um objeto no constante. Ele se

modifica quando o objeto levado, por exemplo, para a Lua ou para outros planetas. Um

astronauta na Lua tem menos peso e por isso, ele consegue pular mais alto. Isso

acontece porque na Lua a fora de atrao gravitacional seis vezes menor do que na

Terra.

Um pacote de arroz possui massa de 6 kg tanto na Terra quanto na Lua. O peso deste

pacote de arroz na Terra de 6 kgf ou 60 N e na Lua de 1 kgf ou 10 N.

As balanas que usam mola medem a fora que o objeto faz para deform-la, isto ,

medem o peso do objeto. Para medir a massa, usamos uma balana que compara a

massa de um objeto com uma massa padro. A figura 9 mostra os dois tipos de balana.


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Figura 9: A balana de mola mede o peso da criana e a balana de dois pratos mede a massa do

pacote de acar.

Se levssemos a balana de mola da figura 9 para a Lua ela marcaria um valor diferente.

Se levssemos a balana de dois pratos ela marcaria o mesmo valor.

Atividade 4 Medindo peso e massa

Para cada ilustrao da figura 10 verifique se o aparelho est medindo massa ou peso.

Figura 10: Estes aparelhos medem peso ou massa? Ou seja, qual deles marcaria na Lua o mesmo

valor que marcou na Terra?


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III A fora de atrito

Quando empurramos um armrio ele pode no se mover. Ele no se move inicialmente

porque existe uma fora chamada de fora de atrito

estticoentre o solo e a parte de baixo do armrio

impedindo que ele se desloque. Entre o p da

pessoa e o solo tambm existe atrito. Caso no

houvesse esse atrito a pessoa escorregaria para

trs.

Se aumentarmos a fora que empurra o armrio

ele pode comear a se mover. Isto ocorre porque a

nossa fora ficou maior do que a fora de atrito

esttico. Quando o armrio estiver se movendo

existir tambm uma fora de atrito chamada de fora de atrito cintico.

Atividade 5 Atrito esttico e cintico

Coloque um bloco de madeira sobre uma superfcie plana e prenda uma mola por um

gancho na sua lateral, como na foto da figura 12.

a) Segure uma rgua junto com a mola puxando-a lentamente e verifique para qual

comprimento da mola o bloco comea a se mover. Nesse instante, a fora que voc faz

supera a fora de atrito esttico mxima. A figura 12 mostra que a mola aumentou seu

comprimento de 10,5 cm para 12 cm, ou seja, deformou de 1,5 cm.

Figura 12: Medindo a fora de atrito

b) Verifique que para manter o movimento do bloco voc precisa aplicar uma fora um

pouco menor do que fora necessria para tir-lo do repouso. Isso significa que a fora de

Figura 11: fora de atrito


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atrito cintica um pouco menor do que a fora de atrito esttico que havia antes do

bloco comear a mover.

c) Coloque um peso sobre o bloco e repita os procedimentos (a) e (b). A fora de atrito se

alterou para mais ou para menos?

d) Repita este experimento colocando o bloco sobre superfcies mais speras

comparando as foras de atrito em cada caso.

e) Considerando as atividades anteriores responda: quais so os fatores que influenciam

no valor da fora de atrito?

Projeto

Faa uma pesquisa sobre diversas situaes onde conveniente ter:

a) atrito grande;

b) atrito pequeno.

A fora de atrito que vimos at agora denominada de fora de atrito de deslizamento

porque ocorre quando duas superfcies deslizam uma sobre a outra. Mas existe outro tipo

de atrito chamado de atrito de rolamento. O atrito de rolamento ocorre quando objetos

redondos rolam sobre uma superfcie. Nos eixos das rodas de automveis, de

locomotivas e mquinas usam-se os rolamentos (Figura 13) para diminuir o atrito. Com

esse dispositivo o atrito entre o eixo e a roda deixa de ser de deslizamento e passa a ser

de rolamento. Normalmente o atrito de rolamento menor que o atrito de deslizamento.

Figura 13: diversos tipos de rolamentos

Para diminuir ainda mais o atrito de rolamento usam-se lubrificantes entre as esferas ou

os cilindros como as graxas e os leos.

Atividade 6 Comparando atritos de deslizamento e rolamento.


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a) Empurre um livro pesado deslizando-o sobre a mesa e observe a fora que voc

faz. Depois coloque o livro sobre alguns lpis e empurre o livro e observe a fora

que voc faz. Compare as foras de atrito de deslizamento e de rolamento.

b) Discuta a importncia da introduo da roda no transporte de mercadorias.

IV Fora e movimento

Quando voc lana uma caixa de fsforos sobre uma superfcie horizontal, ela desliza

certa distncia at parar. Aps o lanamento a fora de atrito

faz a caixa ir diminuindo a velocidade (Figura 14). Se voc

repetir a experincia substituindo a superfcie por outra mais

lisa, a fora de atrito ser menor e a caixa deslizar por uma

distncia maior. Imagine agora que existisse uma superfcie

to lisa que no tivesse nenhum atrito. A caixa, depois de

lanada, se moveria indefinidamente. Esse experimento

pensado sugere que se no houver nenhum atrito um objeto

em movimento se mover indefinidamente. O objeto s iria

parar se surgisse alguma fora agindo sobre o objeto no sentido contrrio ao movimento.

Atividade 7 Colcho de ar - Movimento sem atrito

a) Construa um disco de ar usando um CD. Sobre a face escrita do CD cole uma

tampinha de refrigerante previamente furada. Adapte um balo de borracha em volta da

tampinha como na figura 15, amarrando-o com um barbante.

Figura 15: Construindo um disco de ar

Encha o balo soprando pela parte de baixo do CD. Coloque o CD sobre uma superfcie

plana e lisa e d um pequeno empurro. O ar vai sair enquanto o disco se move,

funcionando como um colcho de ar. Observe que o CD, enquanto o ar est soprando,

Figura 14: Impulsionando

uma caixa de fsforos.

Sopre por baixo para encher o balo


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tende a se mover com velocidade constante em linha reta. Isso ocorre porque o colcho

de ar faz o atrito ficar prximo de zero.

b) Atualmente existem veculos de transporte que utilizam colcho de ar ou campo

magntico para produzir levitao e, assim, evitar a fora de atrito. Faa uma pesquisa

sobre esses veculos.

Vimos que um objeto depois de impulsionado pode se mover indefinidamente se

nenhuma fora atuar sobre ele. Em nosso cotidiano no existe movimento com atrito

completamente nulo. Movimentos com atrito zero podem ocorrer no espao sideral, muito

longe da superfcie da Terra. Nessas regies no existe ar para causar atrito. As naves

espaciais, longe da Terra, ficam sujeitas apenas fora gravitacional.

A inrcia dos objetos

Podemos perceber a inrcia de um objeto quando tentamos coloc-lo em movimento

numa situao onde o atrito muito pequeno, ou quanto tentamos parar um objeto que

est em movimento. Por exemplo, um carro se move numa rua e de repente freia

bruscamente. As pessoas que esto dentro do carro continuam a se mover at se chocar

contra o vidro ou o banco da frente. Isso ocorre devido inrcia dos corpos das pessoas.

As pessoas com maior massa possuiro maior inrcia e precisaro de maior fora para

parar. Isaac Newton, em 1686, expressou a propriedade da inrcia dos corpos como: se

nenhuma fora externa atua num corpo, ele continuar em repouso ou a mover-se em

linha reta com velocidade constante. Essa expresso conhecida como a primeira lei do

movimento ou primeira lei de Newton.

A figura 16 mostra uma situao onde

a carruagem freada bruscamente e o

condutor continua em movimento

devido inrcia.

A figura 17 mostra a propriedade da

inrcia em duas situaes onde os

objetos esto em repouso. Na figura do copo, uma fora aplicada sobre o carto que

sustenta a esfera. Se a fora aplicada muito rapidamente a esfera cair dentro do copo.

Figura 16: Inrcia de movimento


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Na figura dos blocos, se uma fora for aplicada muito rapidamente no bloco de baixo os

outros blocos continuaro empilhados e o de baixo sair. Isso ocorre devido inrcia

desses corpos.

Figura 17: Inrcia

Atividade 8 Aplicando o conceito de inrcia

Use o conceito de inrcia para responder as questes.

a) Quando o atleta solta a bola, qual ser a sua trajetria?

b) Porque as pessoas balanam as mos molhadas para sec-las mais rapidamente?

c) Explique a funo do cinto de segurana nos veculos.

d) Se a moa puxar a toalha rapidamente conseguir manter os objetos imveis sobre

a mesa?


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e) Podemos colocar o martelo no cabo batendo o cabo no cho

verticalmente. Explique por que.

A fora alterando o movimento

Vimos anteriormente que se nenhuma fora atuar sobre um objeto ficar em repouso ou

em movimento em linha reta com velocidade constante. Vimos tambm que necessria

uma fora para colocar um objeto em movimento ou para faz-lo parar. Veremos agora o

que ocorre com a velocidade de um objeto quando uma fora est atuando sobre ele.

Atividade 9 Foras modificando o movimento

Nesta atividade vamos analisar o efeito de uma constante agindo sobre um carrinho. Para

aplicar uma fora constante podemos puxar o carrinho com uma mola. Podemos sabres

que a fora da mola constante se ela tiver sempre a mesma distenso. Para fazer isso,

prenda uma mola num carrinho e segure uma rgua junto com ela puxando-a, como na

figura 18. Tente manter a mesma distenso da mola enquanto voc est puxando.

Figura 18: puxando um carrinho com uma fora constante.


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No caso da figura 18, a pessoa est puxando o carrinho com uma fora constante, isto ,

mantendo com a mesma deformao. Deste modo veremos que se movimentar com

velocidade crescente.

Todo objeto que est sujeito a uma fora constante ir adquirir um movimento com

velocidade crescente. Quando a velocidade crescente

dizemos que o movimento acelerado.

Quando deixamos cair uma bola e a fora de resistncia do

ar sobre ela pequena, ela adquire um movimento

acelerado, porque h uma constante agindo sobre a bola

que o seu peso, ou seja, a fora de atrao gravitacional.

Nessa situao, dizemos que a bola est em queda livre. A

figura 19 mostra um conjunto de fotos de uma bola em queda livre, tiradas em intervalos

iguais de tempo. Este tipo de foto feito usando um flash que dispara em pequenos

intervalos iguais de tempo. Esta tcnica chamada de fotografia estroboscpica e

usada para estudar movimentos muito rpidos.

Nessa fotografia a bola aparece em posies diferentes e podemos ver que ela est

acelerada, pois as distncias que ela percorre so cada vez maiores. Se a bola se

movesse com velocidade constante as distncias entre as imagens seriam sempre iguais.

Na foto estroboscpica abaixo podemos observar o movimento do taco e da bola.

Podemos identificar onde a velocidade aumenta e onde ela constante.

Figura 20 Fotografia estroboscpica

Figura 19: bola em queda


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Quando uma fora constante atua num objeto no sentido

contrrio de seu movimento, sua velocidade ir diminuir

gradativamente at ele parar. Essa situao ocorre

quando, por exemplo, acionamos o freio de um carro.

Para aumentar o atrito entre os pneus e a estrada de

terra ou na neve, comum colocar correntes nos pneus,

como na figura 21.

A figura 22 mostra as distncias percorridas por um carro que freia quando est movendo

a 30 km/h, em vrios tipos de superfcie, com atritos diferentes. Repare pela figura como

as correntes aumentam o atrito e fazem o carro para numa menor distncia. Observe

tambm que o tipo de borracha usada nos pneus influencia na distncia percorrida.

Figura 22: distncias percorridas por um carro a 30 km/h aps este frear.

Para evitar acidentes importante sabermos a distncia que um carro percorre aps ser

freado. Essa distncia depende do tipo de superfcie.

Foras em equilbrio

Na maioria das situaes existem vrias foras atuando sobre um corpo. Essas foras

podem estar equilibradas ou no. Dizemos que elas esto equilibradas quando elas se

anulam, ou seja, como se no houvesse nem uma fora atuando no corpo.

Figura 21: correntes nos pneus


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Figura 23: Quatro foras agindo sobre um bloco

Representamos as foras com setas. A ponta da seta indica o sentido da fora. O

tamanho da seta representa a intensidade da fora, ou seja, o seu valor. Na figura vemos

duas horizontais que agem em sentido opostos e duas foras verticais que agem tambm

em sentidos opostos. F a fora aplicada pela pessoa, fa a fora de atrito que atua no

bloco. A fora o peso do bloco e a fora N a fora que a superfcie do cho faz para

cima sustentando o bloco. Se as foras horizontais (F e fa) e as foras verticais (P e N) se

anularem, o bloco ficar sujeito fora resultante nula. Nesse caso dizemos que as foras

esto equilibradas e o bloco poder ficar parado ou deslocando em linha reta com

velocidade constante.

Resumindo:

Se as foras que agem sobre um objeto esto em equilbrio, a fora resultante

nula. Ento, o objeto ficar em repouso ou se movendo em linha reta comvelocidade.

Se um objeto est em repouso, ento uma fora (resultante) necessria para

coloc-lo em movimento.

Se um objeto j est se movendo, ento uma fora necessria para aumentar ou

diminuir a sua velocidade, ou seja, aceler-lo ou desaceler-lo.

Uma fora tambm necessria para mudar a direo do movimento de um objeto.

Atividade 10 Foras em equilbrio

O desenho mostra um pra-quedista que acabou de saltar de helicptero.

Responda as questes correspondentes s figuras

a) No inicio h apenas uma fora agindo sobre o pra-quedista. Qual essa fora?


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b) Depois que o pra-quedista cai certa distncia, a fora de atrito do ar fica grande. A

fora de atrito varia de acordo com a velocidade do corpo. Se as duas foras se

igualam, o que ocorre com a velocidade pra-quedista?

c) Quando o pra-quedas abre, a fora de atrito do ar aumenta muito. Isso faz com

que a fora de atrito, durante algum tempo, fique maior que o peso. O que ocorrer

com a velocidade do pra-quedista?

d) Quando a velocidade diminui a fora de atrito tambm diminui. O que ocorrer coma velocidade do pra-quedista?

e) Quando pra-quedista chega ao cho, ele sustentado pela fora da superfcie do

cho. Qual ser o valor da fora resultante sobre ele?

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