FORÇAS

ForçasResultam da Interação entre os corpos.

Podem causar deformações ou alteração do estado de repouso ou movimento.

São Grandezas Vetoriais.

Unidades SI – N (Newton)

Forças de Contato Forças à Distância

Forças Fundamentais da Natureza

Forças de Contacto – Não são forças fundamentais. São o resultado de forças eletromagnéticas entre partículas

dos corpos em contacto. A nível microscópico, não estão rigorosamente em

contacto.

Força Interação Efeito

Gravitacional Interatua entre todas as massas

Mantém os planetas nas suas órbitas em torno do Sol

EletromagnéticaInteratua entre

todas as cargas elétricas

Mantém os átomos agregados uns aos outros e os eletrões nas suas órbitas em torno do

núcleo

Nuclear Forte Interatua entrequarks

Mantém a agregação nuclear

Nuclear Fraca Interatua entrebosões

É responsável pela radioatividade

Terceira Lei de NewtonLei do Par Ação-Reação

• Uma força traduz uma interação entre 2 corpos. • Não há forças isoladas. As forças atuam sempre

aos pares, par ação-reação

Características das Forças do Par Ação-Reação

Lei da Gravitação Universal

Dois corpos atraem-se exercendo, um sobre o outro, uma força que é diretamente proporcional às suas

massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa.

Constante Gravitacional Universal G=6,67x10-11 Nm2/Kg2

Porque razão não caem os satélites para a terra, se há força gravítica?

Se largamos uma maçã ela cai na vertical. Mas se a largamos com velocidade inicial ela cai mais adiante…

Quanto maior o impulso inicial, maior a distância a que cai um projétil.

Se a velocidade inicial for suficientemente, o projétil nunca cai na terra (porque esta é curva).

Acaba por voltar ao mesmo sítio, com a mesma velocidade, entra em órbita.

No fundo, está sempre a cair.

Todos os planetas e satélites tiveram velocidades iniciais adequadas para permanecerem em órbita.

QuestãoConsidere uma pessoa com uma massa de 75 kg.

A. Calcule o peso dessa pessoa quando se encontra superfície de Marte.Dados:

G = 6,67 x 10-11 N.m2.kg 2 Massa de Marte = 6,5 x 1023 kgRaio de Marte = 3398 km

B. Compare o peso da pessoa em Marte com o seu peso à superfície da Terra sabendo que a massa da Terra é 9,20 vezes maior do que a de Marte e o diâmetro da Terra é 1,887 vezes maior do que a de Marte.

Efeito das forças sobre a velocidadeComo é que uma força modifica o movimento

de um corpo?A velocidade de um corpo é alterada sempre que exista uma força a atuar sobre ela.

Se a velocidade é nula, a aplicação de uma força faz mover o corpo.

Se for aplicada uma força com a direção da velocidade, esta faz variar o seu módulo (aumenta e diminui), sempre em movimento retilíneo.

Se a força aplicada não tem a direção da velocidade, faz mudar a sua direção.

Uma força que atua perpendicularmente à velocidade é um caso particular.

Ela só faz variar a direção da velocidade e não o seu módulo.

AceleraçãoMede a variação da Velocidade

Uma força faz variar a velocidade:• Se a velocidade aumenta: Movimento

acelerado.• Se a velocidade diminui: Movimento

retardado

Unidades SI (a): ms-2

A aceleração indica como a velocidade está a variar…

• Movimento retilíneo pode ou não ter aceleração.• Movimento curvilíneo tem sempre aceleração.

Aceleração – Variação da velocidade num dado instante.

Movimentos Retilíneos

Podem ou não ter aceleração

a (quando existe) e v têm sempre a mesma direção

Só há aceleração se variar o módulo da velocidade pois a direção de v não

varia

MovimentoRetilíneoAcelerado

a e v têm o mesmo sentido

(a e v têm o mesmo sinal)

a>o e v>0sentido positivo

a<o e v<0sentido

negativo

MovimentoRetilíneo

Retardadoa e v têm sentidos

contrários(a e v têm sinal

contrário)

a>o e v<0sentido

negativo

a<o e v>0sentido positivo

Movimentos Curvilíneos

Têm sempre aceleração

a e v têm sempre direções diferentesHá aceleração mesmo quando o módulo da velocidade não varia, pois a direção varia sempre

Gráficos v(t) e a(t)

• O declive da reta tangente ao gráfico v(t) num dado ponto indica o valor da projeção escalar da aceleração.

Segunda Lei de NewtonLei Fundamental da dinâmica

Quando sobre um corpo de massa m atua uma resultante de forças Fr, ele adquire uma aceleração tal que: Fr=mxa

(a tem a mesma direção e sentido de Fr)

Quando uma força atua sobre um corpo, provoca neste uma variação da velocidade, ou seja, uma aceleração.

Segunda Lei de NewtonLei Fundamental da dinâmica

Segunda Lei de NewtonLei Fundamental da dinâmica

Aceleração da Gravidade

• a=g• g=GxM/r2

• g = 9,8m/s2P=gxm

• Se a Fr=0, então a=0• Quando a resultante das forças a atuar sobre

um corpo for zero, a sua velocidade é constante.

Primeira Lei de NewtonLei da Inércia

Primeira Lei de NewtonLei da Inércia

Se a força resultante que atua sobre um corpo for nula, o corpo permanecerá em repouso se estiver inicialmente em repouso, ou terá movimento retilíneo uniforme, se estiver em movimento. A primeira lei é um caso particular da segunda lei (Fr=0).

Lei da Inércia

Inércia

• Inércia: Propriedade de um corpo que mede a sua oposição à alteração da sua velocidade. Quanto maior a massa, maior a inércia.

Inércia