Unidade 6 – Principais Forças da Mecânica Força Peso (P) Força Normal (N) Força de Tração (T) Força Elástica (E) Força de Atrito (Fa) Força Peso (P) Iniciaremos com a força de ação a distância devida à presença de dois corpos massivos que se atraem, sendo um deles a Terra. A força com que a Terra (ou um astro qualquer) ou simplesmente peso (P) do corpo. Peso é a força de atração da gravitacional. Atração Gravitacional Segundo Newton, matéria atrai matéria. Essas forças de campo entre massas podem ser chamadas de força de atração gravitacional, possuem a direção da reta que une o centro das massas, sentidos que obviamente indicam atração entre elas e intensidade que depende de alguns fatores, conforme mostraremos posteriormente. Atração Gravitacional A figura a seguir mostra dois corpos de massas m e M, separados por uma distância d entre seus centros: Em suas pesquisas, Newton chegou à conclusão de que a força de atração gravitacional era mais intensa para massas maiores e para casos em que a distância entre os corpos era menor. Atração Gravitacional Após várias tentativas de relacionar a intensidade da força atrativa, Newton chega a seguinte expressão Matemática G.M .m F= 2 d Newton afirmava que a força de atração gravitacional entre dois corpos é diretamente proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa, sendo G uma constante universal de gravitação que vale 2 6,67.10 −11 Nm 2 kg Determinação do peso de um corpo Quando pensamos no caso de um corpo próximo à Terra, podemos constatar e afirmar que ele é atraído por no planeta e, com decorrência da Lei da Ação e Reação, ele também atrai a Terra. Chamaremos esse par de forças de força peso. Determinação do peso de um corpo P → peso do corpo próximo à superfície da Terra (poderia ser outro planeta). -P → reação do peso desse corpo (é obviamente aplicada na Terra ou outro planeta qualquer e deve ser representada no centro dele). Determinação do peso de um corpo Com base nos estudos realizados por Newton, em 1742, o físico Giovane Bermoulli escreveu a seguinte equação Determinação do peso de um corpo A aceleração (g) diminui à medida que nos afastamos da superfície da Terra e depende também do astro a que nos referimos. Dessa forma a aceleração em Marte é diferente em Saturno, por exemplo. m → independe da região em que um corpo é colocado. g → depende da altura em relação a superfície e da massa M do astro. P → para um corpo de massa m, depende somente da aceleração da gravidade local, pois P = m . g. Determinação do peso de um corpo Exemplo Na Terra, a aceleração da gravidade tem intensidade de aproximadamente 10m/s², enquanto, na Lua, seu valor é cerca de seis vezes menor, ou seja, 1,6 m/s². Se pensarmos em uma pessoa de 60kg, sua massa será a mesma em qualquer lugar que seja, mas o que vai diferenciar será o peso; Vejam os cálculos: PTerra = m.g → P = 60.10 → P = 600 N PLua = m.g → P = 60.1,6 → P = 96 N Resolução de Atividades Página 4 Página 6 e 7