1ª lei de Newton (Lei da Inércia) Qualquer corpo permanece no estado de repouso ou de movimento rectilíneo uniforme se a resultante das forças que actuam sobre esse corpo for nula. FR 0 Estático (repouso) Corpo em equilíbrio Dinâmico (m.r.u.) Lei Fundamental da Dinâmica ou 2ª Lei de Newton: A força resultante do conjunto das forças que actuam num corpo é directamente proporcional à massa do corpo e à aceleração adquirida por este. A aceleração tem a mesma direcção e o sentido da resultante de forças. F m a CASO PARTICULAR DA 2ª LEI DE NEWTON Quando um corpo cai apenas devido à força da gravidade, diz-se que está em queda livre, sendo este um caso particular da Segunda Lei de Newton, em que o movimento do corpo, quando abandonado, é submetido apenas à acção da gravidade, ou seja: P m g ......... F ma Pressão: é uma grandeza física escalar que relaciona a intensidade da força exercida perpendicularmente a uma superfície, com a área da superfície onde se exerce essa força: N/m2 = Pa F P A m2 N “Porque é que é importante que o cinto de segurança esteja devidamente colocado?” SIM NÃO NÃO O cinto de segurança faz com que a força de colisão seja distribuída pelo peito, ombros e anca, ou seja, por uma maior área, fazendo com que a pressão seja menor. Daí a importância de ele estar devidamente colocado. O uso dos capacetes é importante quando os motociclistas se movimentam nas estradas. Também os trabalhadores da construção civil devem utilizar capacete. Os capacetes são uma medida de prevenção e de segurança no caso de acidentes. Sabem explicar porquê? A função do capacete é amortecer e acomodar a cabeça durante um acidente. Desta forma, a força de embate será distribuída por uma superfície bem maior do que seria sem o uso do capacete, ou seja a pressão é menor. Porque é que quando caminhas na neve, as marcas deixadas pelos sapatos são mais profundas do que quando usas esquis? A diferença está na superfície em que te apoias. A superfície de apoio dos esquis é bem maior que a dos sapatos e a pressão que se exerce na neve é bem menor, daí as marcas deixadas na neve não serem tão profundas. Qualquer corpo colocado no interior de um fluido (líquido ou gasoso) fica submetido à acção de duas forças verticais, mas de sentidos contrários: o peso do corpo, P - que é dirigido de P I a impulsão do fluido, I cima para baixo; - que é dirigida de baixo para cima, exercida pelo fluido no corpo. Peso real – corresponde ao peso do corpo medido no ar. Peso aparente – corresponde ao peso do corpo, quando o corpo se encontra mergulhado num fluído. Nestas circunstâncias, o corpo aparenta ter uma intensidade do peso inferior ao valor medido no ar. Lei de Arquimedes Qualquer corpo mergulhado, total ou parcialmente, num fluído (líquido ou gás), fica sujeito a uma força vertical, dirigida de baixo para cima e cuja intensidade é igual ao valor do peso do volume do fluído deslocado. O valor da impulsão de um fluido pode ser determinado: I = Preal – Paparente I = Pvolume do fluido deslocado Factores de que depende a intensidade da força de impulsão: A intensidade da força de impulsão depende : do volume do corpo (quanto maior for o volume do corpo, maior será o valor da força de impulsão); da massa volúmica do fluido (quanto maior for a massa volúmica do fluido, maior será o valor da força de impulsão); não depende do peso do corpo. Podemos observar as forças que actuam em dois corpos, por exemplo, numa colisão: FBA FAB A B Par Acção-Reacção FAB - força que a bola A exerce na bola B. FBA - força que a bola B exerce na bola A Caracterização da FAB : Direcção: horizontal; Sentido: da esquerda p/a direita; Intensidade: x N; Ponto de Aplicação: a bola B. Caracterização da FBA : Direcção: horizontal; Sentido: da direita p/a esquerda; Intensidade: x N; Ponto de Aplicação: a bola A. Lei da Acção-Reacção Newton traduziu esta interacção na lei que designou por Lei da Acção - Reacção constitui a Terceira Lei de Newton e pode ser enunciado assim: Se um corpo A aplicar uma força sobre um corpo B, receberá deste uma força da mesma intensidade, mesma direcção e sentido oposto à força que aplicou em B. Estas forças estão aplicadas em corpos diferentes. SÍNTESE Par acção – reacção: mesma intensidade mesma direcção (mesma linha de acção) sentidos opostos diferentes pontos de aplicação são simultâneas têm a mesma natureza Daí nunca se anularem! Ambas à distância ou Ambas de contacto Exercício Uma bola de peso igual a 1 N encontra-se em repouso, suspensa através de um fio ao tecto de uma sala. Considera que ela está sujeita a acção exclusiva do seu peso ( P) e da força de tensão do fio (T ),de intensidade 1 N, como ilustra o esquema ao lado. As forças constituem um par acção-reacção? Resolução Embora as forças que actuam na bola tenham a mesma intensidade (1 N), a mesma direcção (vertical) e sentidos opostos, as forças peso e tensão não constituem um par acção-reacção, pelo seguinte motivo fundamental: as forças de acção e reacção nunca actuam no mesmo corpo. Outro motivo: As forças de acção e reacção devem ser da mesma natureza: ambas à distância ou ambas de contacto, o que não ocorre com a força peso (à distância) e a força de tensão (de contacto).