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FORÇA E MÁQUINAS SIMPLES

1. FORÇA E MÁQUINAS SIMPLES Uni.1 – Cap. 3 Prof : KELVIN SOUSA Pág. 291

2. ROTEIRO DA BIMESTRAL DE CIÊNCIAS Unidade 1: Cap. 3 – Força e Máquinas simples Cap. 4 - Temperatura, calor e as máquinas térmicas

3. DINÂMICA: FORÇA E MOVIMENTO Dinâmica  – área da Física que estuda o que causa os movimentos e quais são seus efeitos. Para que um corpo inicie um movimento ou pare de realizá-lo, é necessário que uma força seja aplicada sobre ele, ou seja, há uma relação entre a força e o movimento que o corpo realiza.

4. DINÂMICA: FORÇA E MOVIMENTO Muitos estudiosos contribuíram para o desenvolvimento da  Dinâmica : Galileu Galilei (1564-1642) | Sir Isaac Newton (1643-1727). Galileu Galilei: observou que a tendência natural dos corpos é, na ausência de forças, se manterem em movimento ou em repouso. Um corpo que está em movimento só deixará de se mover devido à ação de forças contrárias ao movimento.

5. DINÂMICA: FORÇA E MOVIMENTO Sir Isaac Newton: Propôs uma série de leis, essas leis ficaram conhecidas como  Leis de Newton  e estão presentes na maioria das situações do nosso cotidiano.

6. LEIS DE NEWTON

7. LEIS DE NEWTON Primeira Lei de Newton Princípio da Inércia: afirma que os corpos têm a tendência de permanecer em repouso ou em movimento. Logo, se um corpo está em repouso, ele permanecerá em repouso, mas, se ele está em movimento, permanecerá em movimento, a menos que uma força atue nesse corpo. Com isso, corpos em repouso só se moverão se forças forem aplicadas sobre eles, devido a sua tendência de permanecer em repouso. Da mesma maneira, corpos em movimento necessitam de outras forças para pararem, devido a sua tendência de permanecer em movimento.

8. LEIS DE NEWTON Segunda Lei de Newton Princípio Fundamental da Dinâmica: afirma que, para que um corpo entre em movimento e adquira  aceleração , é necessário exercer uma força sobre ele. De acordo com a Segunda Lei de Newton, ao aplicar uma força em um corpo, uma aceleração é gerada, ou seja, há uma variação em sua velocidade. Contudo, a massa do corpo possui influência sobre essa aceleração. Assim, para uma mesma força, quanto menor for a massa do corpo, maior será a aceleração dele e, quanto maior for a massa, menor será a aceleração.

9. LEIS DE NEWTON Terceira Lei de Newton Princípio da Ação e Reação: afirma que, para toda força de ação aplicada sobre um corpo, existe uma força de reação de mesma intensidade e mesma direção, mas no sentido oposto.

10. A FORÇA QUE A TERRA EXERCE SOBRE OS CORPOS Conforme as proposições de Newton: todos os corpos que possuem massa se atrairiam por meio de uma força chamada  força gravitacional. Segundo o mesmo, a intensidade da força gravitacional depende das massas dos corpos e da distância entre eles. Assim, quanto maiores as massas, ou quanto menores as distâncias, mais intensa é a força de atração entre os corpos. Esse é o motivo para que tudo caia em direção ao chão e para que todos os corpos fiquem “presos” na superfície da Terra. Devido à grande massa do planeta, ele atrai todos os corpos para o seu centro, com uma atração gravitacional chamada de  força-peso .

11. MÁQUINAS SIMPLES São instrumentos que servem para facilitar a realização de um trabalho (como elevar , cortar , movimentar , apertar ...) Isso ocorre através da ampliação ou transmissão d a força aplicada pelo ser humano.

12. As máquinas simples também combinam-se para compor máquinas complexas , como um carro , guindaste ou bicicleta .

13. As máquinas simples são basicamente de quatro tipos : Alavanca ; Roldana ou Polia ; Engrenagem ou Roda dentada ; Plano inclinado .

14. ALAVANCA É formada por um objeto rígido, capaz de girar em torno de um ponto de apoio fixo. A força aplicada pela pessoa > ( FORÇA POTENTE ) é multiplicada e aplicada pela alavanca do outro lado do ponto de apoio > ( FORÇA RESISTENTE ) . FORÇA POTENTE PONTO DE APOIO FORÇA RESISTENTE

15. ALAVANCA OBS: FORÇA POTENTE = Força aplicada pela pessoa no objeto. FORÇA RESISTENTE = Ação resultante da força potente aplicada. FORÇA POTENTE PONTO DE APOIO FORÇA RESISTENTE

16. AS ALAVANCAS SÃO DE 3 TIPOS: ALAVANCA INTERFIXA – o ponto de apoio está entre a força potente e a força resistente. Por ex.: balança, gangorra, alicate, pé-de-cabra e tesouras.

17. AS ALAVANCAS SÃO DE 3 TIPOS: ALAVANCA INTERFIXA Nas tesouras, o ponto de apoio fixo é o parafuso que une as duas lâminas. A força potente é realizada pelos dedos nas alças da tesoura e é menor, pois está mais distante do ponto de apoio. Já a força resistente aplicada pelas lâminas no objeto a ser cortado é maior, pois está mais próxima ao ponto de apoio.

18. ALAVANCA INTER - RESISTENTE S – a força resistente está localizada entre o ponto de apoio e a força potente. Por ex.: carrinho de mão, abridor de garrafa, quebra-nozes.

19. ALAVANCA INTER - RESISTENTE Nos abridores de garrafa, o ponto de apoio fica sobre a tampa. A força potente realizada pela mão na barra é menor, pois está distante da tampa. No entanto, a força resistente exercida pela tampa é maior, pois está bem próxima ao ponto de apoio.

20. AL A V A N CA INT E R P O T ENTE – a força potente está localizada entre o ponto de apoio e a força resistente. Por ex.: pinça, vassoura, cortador de unhas.

21. AL A V A N CA INT E R P O T ENTE Nos cortadores de unha, o ponto de apoio fica em contato com a mão e a força potente é realizada pelos dedos no ponto mais próximo possível ao ponto de apoio para a intensidade da força realizada ser menor. Já a força resistente é realizada pela ponta do cortador, para que o corte ocorra sem esforços.

22. ROLDANA OU POLIA Na roldana fixa , a força aplicada (força potente) é igual, em valor, à força exercida pela máquina (força resistente), apenas muda o sentido da força. Na roldana móvel , a força potente é m etade da força resistente, pois a outra metade da força é exercida pela superfí cie que prende a roldana, como o teto.

23. As roldanas têm inúmeras aplicações, entre elas estão: Varais de roupas, aparelhos de musculação, no transporte de materiais de construção, nos motores de automóveis e nos guindastes.

24. ATIVIDADE Enunciado: Samuel precisa erguer um objeto retangular de 200kg (200N), para isso o sistema conta com três roldanas móveis e uma roldana fixa, com base nisso, responda: Qual a força exercida pela pessoa para levantar o objeto? Obs¹: resposta em N (Newton); Obs²: formula ; Obs³: = ao número de polias móveis.          

25. Engrenagem O u Roda dentada As engrenagens transmi t em movimentos, através de rodas dentadas aos pares, ou ligadas a um eixo central (acionado por motor geralmente).

26. A cremalheira é uma engrenagem que transforma um movimento de rotação em movimento retilíneo.

27. PLANO INCLINADO É uma superfície plana cujos pontos de início e fim encontram-se em alturas diferentes. Alguns exemplos de plano inclinado são: rampa, cunha e parafuso.

28. O trabalho necessário para subir uma rampa é o mesmo, independente do comprimento da rampa! Trabalho = Força x deslocamento Portanto, se aumentarmos a distância (comprimento) da rampa, diminuirá a força necessária para chegar a uma mesma altura . O plano inclinado facilita o trabalho de elevar, mas não diminui o trabalho 1 2

29. Olhe com atenção os parafusos : eles contêm planos inclinados em forma de espiral, e alguns têm a ponta em forma de cunha. As cunhas são dois planos inclinados superpostos, e aplicam força nos 2 lados, como vemos no machado e nas facas.

30. Obrigado!