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Moçambique de moçambique

Colégio Goivo Turmalina

Ficha de Leitura 9ª Classe

Momento de uma força

Imaginemos uma pessoa tentando girar uma porca com uma chave.

Utilizando força de mesmo valor, será mais fácil girar a porca em torno de seu centro O se

a força for aplicada no ponto A, em vez de ser aplicada no ponto B.

Quanto maior for a distância do ponto de aplicação da força até o centro da porca, maior

será a facilidade de girarmos a porca usando a chave.

Claramente percebemos que é mais fácil girar a porca se aplicarmos a força em sua

extremidade. Isso acontece, pois existe uma grandeza chamada momento da força ou

torque

Sendo:

M= Módulo do Momento da Força.

F= Módulo da Força.

d=distância entre a aplicação da força ao ponto de giro ou braço da forcca.

A unidade do Momento da Força no sistema internacional é o Newton-metro (N.m)

Exemplo: Qual o momento de força para uma força de 10N aplicada a uma distancia de 1,2m das dobradiças?

M=F.d

M=10N. 1,2m

M=12Nm

Abuso Sexual nas Escolas

Não dá para aceitar

Por uma escola livre do Sida

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Máquinas simples

Máquinas simples são ferramentas ou instrumentos que facilitam o trabalho e execução de

tarefas simples do dia a dia.

Como exemplos de máquinas simples podemos destacar as tesouras, abridor de garrafas, s

acarolha, cortador de unha, entre outros, são utensílios domésticos que facilitam a vida diár

ia, diminuindo a força que devemos aplicar para realizar as tarefas comuns.

Alavancas

É uma barra rígida que pode ser recta ou curva, que movendo se em torno de um ponto de

apoio fixo, aumenta a intensidade da força que é aplicado num corpo.

Ex: quando se usa um pedaço de pau para deslocar uma pedra, pá para cavar no chão.

Elementos de uma alavanca Ponto de apoio ou fulcro é o ponto no qual alavanca se apoia e onde encontra o ponto de rotação;

Força resistente (Fr) – é a forca que se aplica para vencer ou equilibrar a força potente.

Força potente (Fr) – é a forca que se aplica para vencer ou equilibrar a força resistente

Braço potente (dp) é a distância do fulcro ao ponto de aplicação da força potente

Braço resistente (dr) distancia do fulcro ao ponto de aplicação da força potente

Para que uma alavanca fique em equilíbrio é necessário que os momentos das forças potente e

resistente sejam igualadas em relação ao fulcro.

𝑴𝒑 = 𝑴𝒓

𝑭𝒑. 𝒅𝒑 = 𝑭𝒓. 𝒅𝒓

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Tipos de alavanca Existem 3 tipos de alavanca: Interfixas, Interpotente e inter-resistente.

Alavanca interfixa

É aquela com o fulcro entre a força potência e a força

resistência. Ex: tesoura, alicate, gancho de cabelo, etc.

Alavanca inter-potente

É aquela que a força potente se encontra entre a forca resistente e o

fulcro. Ex: pega de carvão, pinça de gelo, pá, etc.

Alavanca inter-resistente

É aquela queo a força resistente está localizada entre o ponto de apoio e a força potente. Ex: o

carrinho de mão e o quebra-nozes,

Vantagem mecânica de uma alavanca

É razão entre a intensidade da força resistente e a intensidade da força potente

𝑽𝑴 =𝑭𝑹

𝑭𝑷 𝒐𝒖 𝑽𝑴 =

𝒅𝒑

𝒅𝒓

Tema 4: Roldanas

As roldanas, também conhecidas como polias, são máquinas

simples utilizadas para facilitar a execução de um trabalho. Na figura

podemos ver que elas são constituídas por um disco giratório feito de

material rígido, metal ou madeira que gira em torno de um eixo central. A

roldana é accionada por uma corda, fio ou corrente metálica, que é colocada

sobre seu eixo central, transferindo movimento e energia para um objecto

que se deseja levantar.

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Tipos de roldanas

As roldanas podem ser classificadas em dois tipos: fixas ou

móveis.

A roldana fixa é aquela que o eixo de rotação se encontra fixo.

Para compreender o que significa cada uma dessas

classificações, precisamos conhecer duas importantes

definições: a de força potente e a de força resistente.

Numa roldana fixa existe equilíbrio quando a intensidade da

forca potente for igual à intensidade da força resistente.

𝐹𝑝 = 𝐹𝑅

Onde 𝐹𝑝e 𝐹𝑅são intensidade da força potente, e a intensidade da força resistente

Vantagem mecânica: Visto que 𝑽𝑴 = 𝑭𝑹

𝑭𝒑 𝒆 𝑭𝒑 = 𝑭𝑹 logo a 𝑽𝑴 = 𝟏

Roldanas Moveis

Roldana móvel é aquela que tem o eixo de rotação móvel, isto é, o seu eixo pode ser

deslocado com a força resistente. Nesse caso, para que se estabeleça o equilíbrio, a

força potente deve ser igual à metade da força resistente.

Deste modo concluiu se que para conseguir equilibrar uma roldana móvel é

necessário que apliquemos a ela metade de peso de carga.

𝑭𝒑 = 𝑭𝑹

𝟐

Vantagem mecânica: 𝑽𝑴 = 𝑭𝑹

𝑭𝒑=

𝑭𝑹𝑭𝑹𝟐

→ 𝑽𝑴 = 𝟐

Este resultado nos leva a crer que a roldana móvel é mais vantajosa do que as fixas, isto no ponto

de vista mecânico. As roldanas móveis têm muitas aplicações, já que nos permitem exercer uma

força com metade da intensidade para equilibrar a força resistente.

Associação de Roldanas

Para oferecer maior comodidade e poupar ainda mais esforço,

associam-se roldanas em talha ou cadernal.

Cadernal é uma associação de roldanas com alça comum.

Num cadernal, o número de roldanas móveis é igual ao número de

roldanas fixas. A condição de equilíbrio é dado por:

𝑭𝒑 = 𝑭𝑹

𝟐𝒏 𝒐𝒏𝒅𝒆 𝒏 é 𝒐 𝒏𝒖𝒎𝒆𝒓𝒐 𝒅𝒆 𝒓𝒐𝒍𝒅𝒂𝒏𝒂𝒔

Associação Talhas

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Vantagem mecânica: 𝑽𝑴 = 𝑭𝑹

𝑭𝒑=

𝑭𝑹𝑭𝑹𝟐𝒏

→ 𝑽𝑴 = 𝟐𝒏

Cadernal

Chama-se talha a uma associação de roldanas móveis e uma fixa

Repara se que, na talha, cada roldana imediatamente superior suporta metade do peso

suportado pela roldana imediatamente inferior. Isto significa que quanto maior for o

numero de roldanas moveis numa talha, menor será o esforço a aplicar para vencer o peso

da carga.

𝑭𝒑 = 𝑭𝑹

𝟐𝒏

A vantagem mecânica de uma talha é dada: 𝑽𝑴 = 𝑭𝑹

𝑭𝒑=

𝑭𝑹𝑭𝑹𝟐𝒏

→ 𝑽𝑴 = 𝟐𝒏

Comparando as vantagens da talha e do cadernal chegamos a conclusão de que, sob o ponto de

vista mecânico, a talha oferece mais vantagens do que cadernal, isto é, a vantagem mecânica de

uma talha é sempre maior ou igual à um cadernal.

Associação cadernal

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Exercícios

1. Suponha que para fechar uma porta de 0,8 metros de largura, uma pessoa aplica

perpendicularmente a ela uma força de 3 N, como mostra a figura ao lado.

Determine o momento dessa força em

relação ao eixo O.

2. Determine os momentos das forças dadas em relação ao ponto O.

3. Em caso representado abaixo, calcule o momento da força aplicada na barra, em relação ao

ponto O.

4. Uma barra AO situada num plano vertical pode girar em torno de um ponto O. Determine

o momento da força F (torque) de intensidade de 120 N nos três casos a seguir.

Lembre-se que a unidade de medida do momento é N.m

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5. Indica quais são os efeitos produzidos nos corpos pelas forcas neles aplicadas nos

seguintes casos:

A- Rapaz que chuta uma bola:

B- Raqueta que embate numa bola de ténis:

C- Amarrotar uma folha de papel:

6. O João, a Marta e a Maria brincam ao jogo de corda. O João puxa para um lado, enquanto

a Maria e a Marta puxam para o outro.𝐹𝑀𝑎𝑟𝑖𝑎 = 65𝑛; 𝐹𝑀𝑎𝑟𝑡𝑎 = 20𝑁; 𝐹𝐽𝑜𝑎𝑜 = 85𝑁

a) Caracterize a forca exercida pelo João sobre a corda: Sentido, direcção; intensidade e

ponto de aplicação.

b) Nas condições da figura quem vai ganhar o jogo? Justifica.

c) Se o João trocar de lugar com a Marta, qual será o resultado?

6. Na figura, um homem usa uma alavanca de peso desprezível para deslocar uma pedra de massa

80kg.

a) De que tipo de alavanca se trata?

b) Se o braço de potência é de 1,50m e o braço

de resistência é de 30cm, qual é a força que

deve aplicar o homem para deslocar a pedra

com auxílio da alavanca? (use g = 10 m/s2 )

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7. A figura representa três tipos de alavanca.

Da esquerda para a direita temos respectivamente alavancas...

A inter-potente, inter-resistente, inter-fixa.

B inter-resistente, inter-potente, inter-fixa.

C inter-fixa, inter–resistente, inter-potente.

8. Na figura, para fazer girar a porca é necessário um momento de 240 N.m. Se a força

aplicada é F = 480N qual deve ser o valor do braço (d)?

9. Assinale com (V) as afirmações verdadeiras e com (F) as falsas

A forca é o agente capaz de criar deformação ou modificar o estado de repouso ou de

movimento de um determinado corpo________

Para que um corpo esteja em equilíbrio é necessário que a soma de todas forcas que nele

actuam seja igual a zero_______

Um Baloiço é um exemplo de corpo com equilíbrio estável_______

Um ponto de rotação é o ponto através do qual um corpo se mantém fixo______

Um ponto de rotação é o ponto à volta do qual um corpo pode girar________

10. Qual é a massa de um corpo que a Inocência move com a aceleração de 5𝑚/𝑠2 devido

a força de 2N aplicada por ela?

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

11. Um senhor tentou desapertar as porcas de uma Roda do carro

empregando a chave A. Ao observar a dificuldade que o senhor

tinha para desapertar as porcas, Ivaneide, aluna da 9ª classe,

usou a chave B e Facilmente desapertou as porcas, para grande

espanto do senhor.

Explique porque a Ivaneide desapertou as porcas da Roda mais fácil do que o senhor?

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12. No caso representado ao lado. a) calcule o momento da força aplicada na barra, em relação ao

ponto O. b) calcule o momento da força, se esta força estivesse aplicada no ponto médio de cada

barra.

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13. Calcule os momentos da força F de 100 N, com relação ao

centro da porca que a chave tenta girar, quando essa força é

aplicada em pontos situados respectivamente a 15 cm e 45 cm, do

centro da porca.

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14. Qual o valor do momento de uma força de 10 N aplicada pela dona Anita perpendicularmente a uma porta 1,2 m das dobradiças para fechar a porta da sala de aula? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

15. Identifique os tipos de alavanca (interfixa, interpotente ou inter-resistente) nas

situações

abaixo:

_______________ _________________ _________________ _______________

____________

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16. Identifique o tipo de equilíbrio nas figuras abaixo:

17 - Para levantar 500Kg, emprega-se uma alavanca de 1,50m.

O ponto de aplicação e o ponto de apoio distante 0,30m. Qual

a força que se deve aplicar na extremidade da alavanca para

erguer a pedra?

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18. Diga quais são os tipos de alavanca que estudaste e caracterize cada tipo de alavanca.

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19. A figura representa uma associação de roldanas por si estudada.

a) De que tipo de associação se trata?

b) Quantas roldanas móveis têm a associação?

c) Calcule o valor da forca F necessária para equilibrar a forca

exercida pela barra.

N.B.: mostrar os cálculos.

Entregar a resolução de exercícios de nr 1 ate 6 no dia 03/04/2020; De 7 a 12 no dia 10/04/2020;

E de 13 a 19 no dia 17/04/2020