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Física Geral e Experimental: Mecânica Unidade 2 Seção 4 Webaula 4 Uso da Segunda Lei de Newton: Dinâmica da Partícula Experimente Situação-problema Já avançamos muito em nosso estudo da mecânica, e agora estamos devidamente preparados para discutir mais detalhadamente problemas de dinâmica. Iremos finalizar o estudo desta unidade fazendo uma última análise interessante do elevador da empresa Eleva Tudo. Você e sua equipe vão aplicar a segunda lei de Newton para calcular a força realizada pelo motor sobre o cabo de aço em duas situações distintas: Quando o elevador começa a subir. Quando o elevador está em processo de descida. O contrapeso possui massa fixa equivalente a 40% da massa do elevador na capacidade máxima. Fonte: Istockphoto (2016). Lembre-se de que, ao analisarmos o movimento, é absolutamente necessário definir logo de início o corpo ou objeto a ser examinado. Em seguida, devemos identificar todas as forças que atuam nele. Uma boa dica é que você sempre revise os conceitos aprendidos nas seções anteriores. Vale muito a pena ter em mente tudo o que aprendemos até aqui. Divirta-se! Fonte: Istockphoto (2016) Os contrapesos são muito utilizados em elevadores, guindastes e brinquedos de parques de diversões. Eles funcionam como pesos, ligados a uma carga por intermédio de um cabo, e possuem a finalidade de equilibrar ou movimentar essa carga, fazendo-a ficar em repouso, descer ou subir, conforme a necessidade. Sistema de contrapesos utilizado no funicular (elevador) Villanelo, em um ponto turístico da cidade de Viña del Mar, no Chile. Fonte: <https://goo.gl/bx7PRE> - Acesso em: 12 jul. 2016. Conteúdos a serem estudados Caro estudante, continuaremos a desenvolver sua competência em reconhecer as forças que atuam em um objeto. Nesta seção: ❖ Daremos ênfase às forças peso, normal e atrito que atuam sobre os corpos. ❖ Iremos novamente analisar as componentes da força peso e a força normal em um plano inclinado, porém agora considerando o atrito. ❖ Vamos aprender a calcular os coeficientes de atrito estático e dinâmico (cinético) para determinar a força de atrito estática e dinâmica. Nosso objetivo será determinar, usando a segunda lei de Newton, a força resultante que atua sobre o corpo. Lembre-se de que o corpo sofre aceleração quando a força resultante é não nula! A aceleração possui a mesma direção e sentido da força resultante. A aplicação da segunda lei de Newton nos ajuda a entender, por exemplo, como os guindastes conseguem elevar e baixar cargas extremamente pesadas. Os guindastes são constituídos normalmente por uma torre equipada com cabos e roldanas (ou polias). As polias são dispositivos circulares utilizados para mudar a direção e o sentido (mantendo a intensidade) da força que traciona o cabo. Podem ser usadas também para aumentar ou diminuir a intensidade da força necessária para elevar uma carga. A associação de várias polias móveis pode reduzir drasticamente a força necessária para elevar um objeto muito pesado, e é exatamente assim que funcionam os guindastes. Webaula 4 Uso da Segunda Lei de Newton: Dinâmica da Partícula Explore Nesta seção, estudaremos diversas situações nas quais devemos aplicar a segunda lei de Newton: o princípio fundamental da dinâmica. Sabemos que os corpos que se aceleram não estão em equilíbrio, pois a força resultante sobre o corpo não é igual a zero. Sabemos também que a força resultante é igual ao produto da massa pela aceleração, como enunciado pela segunda lei de Newton. Portanto: Σ𝐅 = 𝐅_R = m · 𝐚 Uma dica importante é lembrar que a força resultante e a aceleração sempre possuem mesma direção e sentido. Melhore esta Webaula Sempre se lembre do princípio da independência dos movimentos, ou seja, você pode e deve analisar separadamente o movimento no eixo x e o movimento no eixo y. Assim, podemos inclusive escrever a segunda lei de Newton da seguinte forma: ∑𝐹x=𝐹𝑅x=݉ ㆍ 𝐚x ∑𝐹y=𝐹𝑅y=݉ㆍ 𝐚y Você vai aprender mais dicas para a resolução de problemas, para que você consiga utilizar o conhecimento adquirido em diversas outras situações do seu cotidiano ou da sua vida profissional. 10 ©PDFAFD