Aplicação da ação e reação.pptx

Aula pronta ação e reação

1. Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Física Ensino Médio, 1º Ano Aplicação da ação e reação

2. Vamos começar esse estudo fazendo algumas perguntas ... Mas antes de responder, precisaremos conhecer alguns conceitos fundamentais da Física ... Por que não é possível uma pessoa se erguer puxando o seu próprio cabelo? Por que, quando empurramos uma parede, não conseguimos tirá-la do lugar? Por que um foguete precisa de tanto combustível para ser lançado? Por que é tão difícil andar em pisos escorregadios? Imagem: Bricktop / Domínio Público

3. 3ª Lei de Newton: PRINCÍPIO DA AÇÃO E REAÇÃO “A toda ação há sempre oposta uma reação igual ou as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas a partes opostas”. (Isaac Newton - Princípio ) Imagem : Rootology / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported AÇÃO REAÇÃO REAÇÃO AÇÃO Imagem: Justin Lebar / GNU Free Documentation License

4. 1. O par ação / reação nunca se equilibra, pois as forças atuam em corpos diferentes. 2. O par aparece instantaneamente, então, qualquer uma das forças pode ser ação ou reação. Observações : AB F F BA Ação Reação Imagens SEE-PE.

5. A lguns exemplos de Ação e Reação Situações de ação e reação são muito comuns em nosso cotidiano, ocorrem sempre que temos forças em ação e, portanto, em reação. Imagem : HuzzarTexas Hummingbird / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Imagem : Danielle / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Imagem: Adrian Pingstone / Domínio Público

6. Ao empurrarmos um carro colocando-o em movimento, aplicamos uma força sobre ele. A força de reação do carro está no sentido oposto ao da força aplicada. Ao chutarmos uma bola, os nossos pés aplicam uma força sobre ela. A força de reação da bola age sobre o pé do jogador. O pé experimenta um movimento de recuo. Experimente chutar uma bola leve e outra pesada, para comparar a reação da bola sobre o seu pé. Alguns exemplos de Ação e Reação Imagem : Edhendersonnnnn / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported Imagem : Cdang / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported

7. Um patinador encostado n uma parede ganha impulso, isto é, ele acelera-se ao "empurrar" essa parede com as mãos. O resultado da reação da parede é uma força que o habilita a qualquer aceleração . Os motoristas usam um pequeno martelo de madeira para testar a pressão dos pneus dos caminhões. Ao batermos nos pneus, exercemos uma força sobre eles. A força de reação dos pneus faz o martelo inverter o sentido do movimento. O motorista sente o retorno e sabe quando o pneu está bom. Alguns exemplos de Ação e Reação

8. As tirinhas abaixo mostram situações bem interessantes sobre o Princípio da Ação e Reação. Analise-as e comente sua veracidade. http://aprendafisica.hdfree.com.br/leisde5.jpg http://www.monica.com.br/comics/tirinhas/images/tira137.gif

9. Alguns exemplos de Ação e Reação Reação: O prego bate no martelo Ação: O martelo bate no prego Imagem: Frabel / GNU Free Documentation License Imagem: Bricktop / Domínio Público Reação: Força que o foguete faz no combustível Ação: Força que o combustível faz no foguete

10. Normal e Peso: Ação e Reação? Lembre-se de que : A Força Normal é a força de empurrão que uma superfície exerce sobre um corpo nela apoiado, enquanto a Força Peso é a Força Gravitacional com que a Terra atrai os corpos próximos à sua superfície. Lembre-se ainda que: o par de forças Ação e Reação nunca atua no mesmo corpo, logo Peso e Normal não formam o par ação e reação. Outro fato que impede o Peso e a Normal formarem um par de forças ação e reação é que elas são forças de tipos diferentes. O Peso é uma Força de Campo, enquanto a Normal é uma Força de Contato.

11. Para corpos apoiados ou em movimento em superfícies horizontais, como não há movimento na direção vertical, a Força Resultante sobre o corpo nessa direção é nula. Nesse caso, a Intensidade da Normal é igual à do Peso (N = P). Mas, mesmo assim, elas não formam um par de forças ação e reação. Normal e Peso: Ação e Reação? Imagem : sefcmpa / Creative Commons Attribution 2.0 Generic

12. Táticas para resolução de problemas Faça um esquema/desenho simples da situação. Isole os corpos e faça um diagrama das forças atuantes em cada corpo. Lembre-se de que : Se o corpo tem massa, existirá uma Força Peso . P = mg Se o corpo está em contato com a superfície, terá uma Força Normal perpendicular à superfície. Se existem fios puxando corpos, existirão Forças de Tração. Escolha um sistema de referência (sistema de coordenadas x0y).

13. Táticas para resolução de problemas Ache as componentes de cada força ao longo dos eixos de coordenadas do sistema escolhido, caso as forças estejam em direções diferentes desse sistema. Examine os resultados e pergunte se eles fazem sentido. Aplique a 2ª Lei de Newton para cada corpo em cada direção do sistema de coordenadas.

14. Vamos Exercitar?

15. A figura abaixo, mostra três caixotes com massas m 1 = 45 kg, m 2 = 22 kg e m 3 = 33 kg apoiados sobre uma superfície horizontal sem atrito. Uma força horizontal de intensidade 50 N empurra os caixotes para a direita (dado g = 10 m/s 2 ). Determine : Qual a aceleração adquirida pelos caixotes? Determine os pares de forças atuantes no problema com suas respectivas intensidades. Exemplo 01 m1 m2 m3 F

16. Resolução Seguindo as táticas apresentadas, conseguiremos resolver o problema sem dificuldades. Passo 1: Faça um esquema/desenho simples da situação. Nesse caso, já foi feito pela própria questão: Passo 2: Escolha um sistema de referência (sistema de coordenadas x0y). m1 m2 m3 F m1 m2 m3 F y x

17. Resolução Passo 3: Isole os corpos e faça um diagrama das forças atuantes em cada um deles. m2 m3 m1                      

18. Resolução Passo 4: Ache as componentes de cada força ao longo dos eixos de coordenadas do sistema escolhido, caso as forças estejam em direções diferentes desse sistema. Nesse caso, todas as forças estão na direção dos eixos coordenados. m2 m3 m1 y x                      

19. Resolução No eixo “y”: Como não há movimento na direção vertical (“y”), temos que: Passo 5: Aplique a 2ª Lei de Newton para cada corpo em cada direção do sistema de coordenadas.   Logo:       No eixo “x”: Aplicando a 2ª Lei de Newton (F R = m.a ) para cada corpo, temos: m2 m3 m1 y x                      

20. Resolução CORPO 1: F – F 21 = m 1 .a CORPO 2: F 12 – F 32 = m 2 .a CORPO 3: F 23 = m 3 .a Somando as três equações. Pelo Princípio da Ação e Reação, sabemos que: F 12 = F 21 e F 23 = F 32 , Logo: F = (m 1 + m 2 + m 3 ).a a) Qual a aceleração adquirida pelos caixotes?    

21. Determine os pares de forças atuantes no problema com suas respectivas intensidades. Resolução m2 m3 m1                                    

22. Resolução F 23 = m 3 .a  F 23 = 33.0,5  F 23 = 16,5 N = F 32 Utilizando as equações encontradas, quando isolamos os corpos, temos que: F 21 = 27,5 N = F 12 F – F 21 = m 1 .a  50 – F 21 = 45.0,5   – F 21 = 22,5 – 50  – F 21 = –27,5 Lembre-se de que : P = m.g E como não há movimento na vertical, temos: F R = 0  P = N (Peso e Normal possuem a mesma intensidade). Logo: P 1 = m 1 .a  P 1 = 45.10  P 1 = 450 N = N 1 P 2 = m 2 .a  P 2 = 22.10  P 2 = 220 N = N 2 P 3 = m 3 .a  P 3 = 33.10  P 3 = 330 N = N 3

23. (UFMG) A Terra atrai um pacote de arroz com uma força de 49 N. Pode-se então afirmar que o pacote de arroz : a) atrai a Terra com uma força de 49 N . b ) atrai a Terra com uma força menor do que 49 N . c ) não exerce força nenhuma sobre a Terra. d ) repele a Terra com uma força de 49 N. e ) repele a Terra com uma força menor do que 49 N. Exemplo 02 Resolução Pelo Princípio da Ação e Reação, temos que: RESPOSTA: a ) atrai a Terra com uma força de 49 N .

24. Extras VÍDEO DO YOUTUBE “Ação e Reação” Degradação do Meio Ambiente Link: http://www.youtube.com/watch?v=4zK-FN_2byQ   EXPERIÊNCIAS/ EXPERIMENTOS Carro movido a ar – Princípio da Ação e Reação Link: http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=lcn&cod=_aforcadoar-principiodaac   INTERAÇÃO ENTRE CORPOS (Ação e reação) Link: http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_03.asp   Modelo de Foguete (3ª lei de Newton, Quantidade de movimento e Impulso) Link: http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_04.asp LISTA DE EXERCÍCIOS CEFET-SP Link: http://www.cefetsp.br/edu/okamura/3_lei_newton_exercicos_fixacao.htm   OOCITIES Link: http:// www.oocities.org/br/cadernodefisica/acao_reacao.htm

25. Obrigado pela Atenção!

26. Bibliografia BENIGNO, Barreto Filho; XAVIER, Cláudio da Silva. Física aula por aula . 1. ed. Vol. 01. São Paulo: Editora FTD, 2010. GASPAR , Alberto. Compreendendo a Física . Vol. 01. São Paulo: Editora Ática, 2011. GUALTER; HELOU; NEWTON. Física . Vol. 01. São Paulo: Editora Saraiva, 2011 . MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física . 1. ed. Vol . 01. São Paulo: Editora Scipione , 2011. < http://educar.sc.usp.br > Acesso em 10/06/2012. <http://pt.wikipedia.org > Acesso em 10/06/2012. <http://www.ciencia-cultura.com/Pagina_Fis > Acesso em 10/06/2012. <http://www.coladaweb.com/fisica > Acesso em 10/06/2012. <http://www.fisica.ufs.br > Acesso em 10/06/2012. <http://www.fisicafacil.pro.br > Acesso em 10/06/2012. <http://www.if.ufrj.br > Acesso em 10/06/2012. <http://www.infoescola.com/fisica > Acesso em 10/06/2012. <http://www.mundoeducacao.com.br > Acesso em 10/06/2012. <http://www.sofisica.com.br/conteudos > Acesso em 10/06/2012.

27. Tabela de Imagens n° do slide direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se conseguiu a informação Data do Acesso         2 Bricktop / Domínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Titan_23G_rocket_launch.jpg 12/09/2012 3a Rootology / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sandals_walking.jpg 12/09/2012 3b Justin Lebar / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Model_rocket_launch_(Starwiz).jpg 12/09/2012 4 SEE-PE Acervo SEE-PE. 12/09/2012 5a HuzzarTexas Hummingbird / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hummingbird_Texas.jpg 12/09/2012 5b Danielle / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:ROW_sikkerhed.jpg 12/09/2012 5c Adrian Pingstone / Domínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Swimming.breaststroke.arp.750pix.jpg 12/09/2012 6a Edhendersonnnnn / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Etheridge_on_the_ball.jpg 12/09/2012 6b Cdang / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Voiture_poussee.svg 12/09/2012

28. Tabela de Imagens n° do slide direito da imagem como está ao lado da foto link do site onde se conseguiu a informação Data do Acesso         9a Frabel / GNU Free Documentation License http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hammer_nails_smithonian.jpg 12/09/2012 9b Bricktop / Domínio Público http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Titan_23G_rocket_launch.jpg 12/09/2012 11 sefcmpa / Creative Commons Attribution 2.0 Generic http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Shadow_Karate_Kick.jpg 12/09/2012