Principais Forças da Dinamica empurrão Descomplica

Fís.\nSemana 8\nLeonardo Gomes (Guilherme Brigagliano)\nEste conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou reprodução não autorizada e por escrito. Todos os direitos reservados. CRONOGRAMA\n03/04\nPrincipais forças da dinâmica\n18:00\n05/04\nPrincipais forças da dinâmica\n08:00\nExercícios de leis de Newton\n11:00 18:00\n10/04\nDecomposição de forças e plano inclinado\n18:00\n12/04\nDecomposição de forças e plano inclinado\n08:00\nExercícios de decomposição de forças e plano inclinado\n11:00 18:00 19/04\nForça de atrito\n08:00\nExercícios de força de atrito\n11:00 18:00\n24/04\nForças em trajetórias curvilíneas\n18:00\n26/04\nForças em trajetórias curvilíneas\n08:00\nTrabalho de uma força\n11:00 18:00 Principais forças da dinâmica\n\n03/05\nabr\n\n01. Resumo\n02. Exercícios de Aula\n03. Exercícios de Casa\n04. Questão Contexto RESUMO\n\nApós o estudo das Leis de Newton, podemos definir as principais forças que usamos na Dinâmica: força peso, força normal, força elástica, tração e força de atrito.\n\nPara uma melhor análise, o estudo de força de atrito terá uma aula específica e não será considerada neste material.\n\nPeso\nForça de interação entre qualquer corpo de massa m com um campo gravitacional e pode ser calculado com a equação:\n\n\\[ \\vec{P} = m\\vec{g} \\]\n\nOnde g é a aceleração da gravidade local. Note que, como a massa m é sempre maior do que zero, P tem sempre a mesma direção e sentido do g.\n\nNormal\nForça de interação de um corpo e uma superfície. A força normal será sempre perpendicular à superfície e no sentido da superfície para o corpo.\nNão existe uma equação específica para calcular a força normal, deverá ser feito uma análise das forças aplicadas na direção da normal e, por um sistema linear, determinar seu valor.\n\nATENÇÃO: Normal não forma par ação e reação com o Peso!!!\n\nTração\nForça que aparece sempre em cabos, fios e cordas quando esticados. Cada pedaço da corda sofre uma tração, que pode ser representada por um par de forças iguais e contrárias que atuam no sentido do alongamento da corda.\n\n→ Dinamômetro: dispositivo que pode ser acoplado à corda para medir a intensidade da força de tração.\n\nForça elástica\nForça que aparece durante a deformação de algum corpo com características elásticas, ou seja, que pode ser deformado durante a aplicação de uma força e que tem a capacidade de voltar ao seu tamanho original assim que a força for cessada. Corda de borracha, elásticos e molas são os exemplos mais comuns em questões. A força elástica é um vetor que tem mesma direção e sentido oposto à força aplicada para deformar a mola em questão, sendo assim chamada de força de restituição. O módulo da força elástica pode ser calculado pela equação:\n\n\\[ F = -kx \\]\n\nOnde K é o coeficiente de elasticidade (característica da mola) e x é a deformação sofrida pela mola.\n\nAssociação de Molas\nEm algumas situações temos mais de uma mola se deformando como, por exemplo, no colchão de mola, onde as molas estão todas lado a lado e têm a mesma capacidade de se deformar, ou melhor, têm o mesmo coeficiente de elasticidade K.\n\nAo fazer a associação de molas, podemos calcular o valor do coeficiente de elasticidade equivalente, ou seja, no lugar das molas de k1 e k2, poderíamos simplesmente colocar uma mola de keq.\n\nEXERCÍCIOS DE AULA\n1.\nUm livro de peso igual a 4 N está apoiado, em repouso, na palma de sua mão.\nComplete as sentenças abaixo:\n\nI) Uma força para baixo de 4 N é exercida sobre o livro pela __________. \nII) Uma força para cima de __________ é exercida sobre o(a) __________ pela mão.\nIII) A força para cima (item II) é reação à força para baixo (item I)? __________\n\na) mão, 14 N, Terra, Sim.\nb) Terra, 4 N, livro, Sim.\nc) Terra, 4 N, Terra, Não.\nd) Terra, 8 N, Terra, Sim.\ne) Terra, 4 N, livro, Não. Uma carga de 10·10² kg é abaixada para o porão de um navio atracado. A velocidade de descida da carga em função do tempo está representada no gráfico da figura:\n\nEsboce um gráfico da aceleração em função do tempo t para esse movimento.\n\nb) Considerando g = 10 m/s², determine os módulos das forças de tração T₁, T₂ e T₃, no cabo que sustenta a carga, entre 0 e 6 segundos, entre 6 e 12 segundos e entre 12 e 14 segundos, respectivamente. A mola da figura tem constante elástica 20 N/m e encontra-se alongada de 20 cm sob a ação do corpo A cujo peso é 6,0 N. Nessas situação de equilíbrio, determine a indicação da balança, graduada em Newtons. EXERCÍCIOS PARA CASA\n1. A figura a seguir mostra uma corrente formada por três elos. A massa de cada elo é de 100g e uma força vertical F puxa essa corrente para cima. A corrente sobe com uma aceleração de 3,0 m/s².\n\nConsiderando essas informações, calcule:\n\na) o módulo da força F que puxa a corrente;\nb) o módulo da força resultante que atua sobre o elo do meio;\nc) o módulo da força que o elo do meio faz sobre o elo de baixo. b) 570 N\nc) 630 N\nd) 660 N\n\n5. Nas cenas dos filmes e nas ilustrações gráficas do Homem-Aranha, a espessura do cabo de teia de aranha que seria necessário para sustentá-lo é normalmente exagerada.\n\nDe fato, os fios de seda da teia de aranha são materiais extremamente resistentes e elásticos. Para deformações \\u0394L relativamente pequenas, um cabo feito de teia de aranha pode ser aproximado por uma mola de constante elástica k dada pela fórmula (K=10^-3 A/L), onde L é o comprimento inicial e A é a área da seção transversal do cabo. Para os cálculos abaixo, considere a massa do Homem-Aranha M = 70 kg. Calcule a área A da seção transversal do cabo de teia de aranha que suportaria o peso do Homem-Aranha com uma deformação de 1,0% do comprimento inicial do cabo. (g=10m/s²). 6. A mola da figura está:\n\n- em (1) no seu tamanho natural\n- em (2) tracionada por uma força de 10N\n- em (3) tracionada por uma força de 25N\n\nVerifique, justificando, se ela obedece à lei de Hooke\n\nQUESTÃO CONTEXTO\n\nDuas molas A e B de comprimentos iguais a L, mas de constantes elásticas diferentes (KA=0, KB), são unidas no ponto C e alongadas até o comprimento total 4L. Os terminais das molas são então fixados em suportes rígidos, como mostra a figura. Determine a razão, LA/LB entre os comprimentos das molas nessa situação. GABARITO\n\n01. Exercícios para aula\ne\n2.\nd\n3. L = 28cm\n4. FB = 1N\n\n02. Exercícios para casa\n\nFB = 1N a 3,9N\na) 0,30N\nb) 3,0N\nc) 1,3N\n\n2. a)\n\nb) T1=9,5x10^4N\nT2=10x10^4N\nT3=11,5x10^4N\n\n3. v=20m/s\nT = 1260N\n\n4.\nd\n5. A=7 μm²\n6. Sim