AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS •Conceito de Força •Caraterização de uma força •Efeitos das forças nos corpos •Resultante de um sistema de forças AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS •O que é uma força? •Podemos ver as forças? •Como actuam as forças? •Como se caracterizam as forças? •Como se podem representar as forças? Ciências Físico-Químicas | 9º ano de escolaridade Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 2011/2012 2 AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS CONCEITO DE FORÇA É toda a causa capaz de provocar o movimento de um corpo que estava em repouso, de alterar o estado de movimento ou provocar a sua deformação. As forças resultam de interações entre corpos, que podem ser de contato ou de ação à distância, como por exemplo, forças gravitacionais ou magnéticas. Ciências Físico-Químicas | 9º ano de escolaridade Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 2011/2012 3 AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS CONCEITO DE FORÇA A unidade SI, de força é o newton que se representa-se por N, (embora por vezes se utilize o kilograma-força (kgf)) e o instrumento utilizado na sua medição, o Dinamómetro. Podemos relacionar o newton e o kilogramaforça da seguinte forma: 1 kgf = 9,8 N O vector representa uma força de direcção vertical, sentido de cima para baixo e intensidade 5 N. Ciências Físico-Químicas | 9º ano Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 4 AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS ELEMENTOS QUE CARATERIZAM UMA FORÇA A Força, F , é uma grandeza vectorial caracterizada por: - sua intensidade ou valor; Intensidade, F - pelo sentido, 1N - pela direcção; - ponto de aplicação (ponto onde a força actua). Direcção – horizontal Sentido - positivo Ponto de aplicação Direção – a da reta segundo a qual a força atua; essa reta designa-se por linha de ação da força; Sentido – indica a orientação da força numa dada direção; em cada direção temos dois sentidos; Intensidade – o valor da frorça acompanhado da respetiva unidade; Ponto de aplicação – o ponto onde a força atua. Ciências Físico-Químicas | 9º ano de escolaridade Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 2011/2012 5 AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS EFEITOS DAS FORÇAS Embora as forças não se vejam, podemos ver os seus efeitos quando… •Moldamos um pedaço de plasticina; • Esmagamos uma garrafa de água; •Empurramos um objeto; •Aproximamos um íman de um clipe; •Chutamos a bola, no jogo de futebol; Ao aplicarmos forças estamos a… •A deformar o objeto; •A alterar o seu estado de movimento ou de repouso. Ciências Físico-Químicas | 9º ano de escolaridade Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 2011/2012 6 AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS RESULTANTE DE UM SISTEMA DE FORÇAS forças, a que corresponde uma força resultante, F R Quando sobre um corpo atuam várias forças, dizemos que o corpo está sujeito a um sistema de . A força resultante, do conjunto de forças que actuam num corpo é a força única equivalente a todas as forças desse conjunto. 1)Mesma direcção e mesmo sentido 2)Mesma direcção e sentidos opostos 3)Direções perpendiculares 4) Direções não perpendiculares 90º Ciências Físico-Químicas | 9º ano de escolaridade Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 2011/2012 7 AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS RESULTANTE DE UM SISTEMA DE FORÇAS 1) Forças com a mesma direcção e o mesmo sentido F2 F1 F1 F2 Neste caso a força resultante tem: •Direção – a mesma das forças componentes; •Sentido – o mesmo das forças componentes; Fr •Intensidade – igual à soma das intensidades das forças componentes. Fr = F1+F2 Ciências Físico-Químicas | 9º ano de escolaridade Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 2011/2012 8 AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS RESULTANTE DE UM SISTEMA DE FORÇAS 2) Forças com a mesma direcção e sentidos opostos F3 F4 Neste caso a força resultante tem: •Direção – a mesma das forças componentes; •Sentido – o da componente de maior intensidade.; F4 F3 •Intensidade – igual à diferença das intensidades das forças componentes Fr Fr = F4 - F3 F Ciências Físico-Químicas | 9º ano de escolaridade Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 2011/2012 F 9 AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS RESULTANTE DE UM SISTEMA DE FORÇAS 3) Forças direcções perpendiculares F6 90º Regra do paralelogramo Fr F6 F5 90º Neste caso a força resultante tem: F5 •Direção e sentido– determinados graficamente pela regra do paralelogramo. •Intensidade – uma vez que estamos perante duas forças que fazem entre si um ângulo de 90º, a intensidade da força 2 Fr 2 F5 2 F6 Ciências Físico-Químicas | 9º ano de escolaridade resultante pode ser determinada pelo Teorema de Pitágoras. Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 2011/2012 10 AS FORÇAS E OS SEUS EFEITOS RESULTANTE DE UM SISTEMA DE FORÇAS 4) Forças direcções não perpendiculares perpendiculares F6 Fr F6 F5 Neste caso a força resultante tem: F5 •Direção e sentido– determinados graficamente pela regra do paralelogramo. •Intensidade – só conseguirás determinar com a ajuda do esquema que traçaste no papel milimétrico e de uma régua. 2 Fr 2 F5 2 F6 Ciências Físico-Químicas | 9º ano de escolaridade Docente Marília Silva Soares | Ano letivo 2011/2012 11