Força e movimento

Aula sobre dinâmica e as leis de Newton

1. Força e Movimento

2. Força e Movimento
Háaproximadamentetrêsséculosofamosofísico
inglêsIsaacNewton,baseando-seem
observações,formuloutrêsleisfundamentaispara
oestudodamecânica.

3. Força e Movimento
Háaproximadamentetrêsséculosofamosofísico
inglêsIsaacNewton,baseando-seem
observações,formuloutrêsleisfundamentaispara
oestudodamecânica.

4. Essas leis ou princípios possibilitaram obter respostas para
diversas indagações que, desde a Antiguidade, vinham
desafiando os filósofos e cientistas:
•Quais são as causas de um movimento?
•Há necessidade de alguma ação para manter um corpo
em movimento?
•O que pode provocar alterações na velocidade de um
movimento?

5. Essas leis ou princípios possibilitaram obter respostas para
diversas indagações que, desde a Antiguidade, vinham
desafiando os filósofos e cientistas:
•Quais são as causas de um movimento?
•Há necessidade de alguma ação para manter um corpo
em movimento?
•O que pode provocar alterações na velocidade de um
movimento?

6. O QUEÉFORÇA?

7. •Algunserrosconceituaisquandooassuntoéforça.
Eu tenho a
Força!!!!!
HE MAN
Mestre Yoda
Não se preocupe
Luke, a FORÇA
sempre estará
com você.
F
R= m.a

8. Que Newton
me ajude.
Desista Luke. Eu
domino o lado negro
da FORÇA!

9. O QUEÉFORÇA?

10. Aideiadeforçaestábastanterelacionadacomaexperiência
diáriadequalquerpessoa:semprequepuxamosou
empurramosumobjeto,dizemosqueestamosfazendouma
forçasobreele.

11. Mas uma força também pode provocar deformações ...
Então vamos definir direitinho o conceito físico de força, que
passaremos a utilizar em nosso curso de Dinâmica.
F = P

12. Mas uma força também pode provocar deformações ...
Então vamos definir direitinho o conceito físico de força, que
passaremos a utilizar em nosso curso de Dinâmica.
F = P

13. Para não haver dúvidas...
Note que, em todos os exemplos anteriores, houve contato direto
entre o corpo que aplicou a força e aquele no qual ela foi aplicada.
Masexistetambéma
possibilidadedequea
açãodeumaforça
ocorraàdistância,sem
quehajacontatoentre
oscorpos.

14. A força de atração
da Terra sobre um
corpo também se
manifesta à
distância
Essasforçasquesemanifestamàdistânciasão
chamadasdeforçasdecampo.

15. LEIS DE NEWTON
As idéias revolucionárias de Galileu sobre o movimento
Seumcorpoestiveremrepouso,énecessáriaaaçãodeumaforça
sobreeleparacolocá-loemmovimento.

16. Umaveziniciadoomovimento,cessandoaaçãodasforças,o
corpocontinuaráasemoverindefinidamenteemlinhareta,com
velocidadeconstante.

17. Quando um corpo está
em movimento, ele
tende a continuar em
movimento.
1ª Lei de Newton: Inércia
Quando um corpo está em
repouso, ele tende a continuar
em repouso.

18. Estapropriedadedoscorposdesecomportarem
dessamaneiraédenominadainércia.
Conclusões

19. Alguns exemplos
O carro parou, mas o
passageiro, sem cinto de
segurança, prosseguiu ...
“Inércia é a tendência dos
corpos em manter seu
estado de movimento”.
A moto arrancou, mas o
passageiro ficou. Afinal
ele tem inércia: “Um
corpo inicialmente em
repouso, tende a
permanecer em repouso”.

20. LivredaaçãogravitacionaldaTerra,a
navedesloca-serumoaMartecomos
motoresdesligados,mascomvelocidade
constante,graçasàinércia.

21. 1-AqueleidaDinâmicaserefereàsituaçãoporquepassao
personagemabaixo?Expliqueoquedizessaleicomsuas
própriaspalavras,relacionando-aaestasituação.
Exercícios

22. VI.Quandoumônibusfreiabruscamente,ospassageirossãoprojetadospara
frente,porinércia.
2-CombasenaPrimeiraLeideNewton,julgueasafirmações
seguintes:
I.Umcorpoemrepousopermaneceemrepousose,esomentese,aresultante
dasforçasqueagemsobreeleénula.
II.Umcorpoemmovimentoretilíneoeuniformepermaneceemmovimento
retilíneoeuniformese,esomentese,aresultantedasforçasqueagemsobreele
énula.
III.Sobresultantenula,dizemosqueasforçasqueagemnocorpoestão
equilibradas.
IV.Paraumcorpoestaremequilíbrionãopodehaverforçasagindosobreele.
V.Umcorpoemmovimentoretilíneouniformeestásubmetidoàforçaresultante
nula.

23. Um corpo sob a ação de uma força adquire uma aceleração.
Essa tal
aceleração
da gravidade
ainda me
paga!!!
2ª Lei de Newton:

24. Istoé:
“OvalordaforçaFqueatuanumcorpoé
diretamenteproporcionalàaceleraçãoaqueela
produz.”
F
R= m.a

25. A 2ª lei de Newton e o SI
Quandousamosumaequaçãodafísica,devemos
tomarcuidadoparaquetodasasgrandezaspresentes
naequaçãoestejamexpressasemummesmo
sistemadeunidades.NoSI(SistemaInternacionalde
unidades),usamos:

27. 1-Umcorpocommassade0,6kgfoiempurradoporumaforçaquelhe
comunicouumaaceleraçãode3m/s
2
.Qualovalordessaforça?
2-Umcaminhãocommassade4000kgestáparadodiantedeumsinal
luminoso.Quandoosinalficaverde,ocaminhãoparteemmovimento
aceleradoesuaaceleraçãoéde2m/s
2
.Qualovalordaforçaaplicada
pelomotor?
3-Sobreumcorpode2kgatuaumaforçahorizontalde8N.Quala
aceleraçãoqueeleadquire?
4-Umaforçahorizontalde200Nagecorpoqueadquireaaceleração
de2m/s
2
.Qualéasuamassa?
5-Partindodorepouso,umcorpodemassa3kgatingeavelocidadede
20m/sem5s.Descubraaforçaqueagiusobreelenessetempo.
6-Avelocidadedeumcorpodemassa1kgaumentoude20m/spara40
m/sem5s.Qualaforçaqueatuousobreessecorpo?
EXERCÍCIOS

28. 7-Umaforçade12Néaplicadaemumcorpodemassa50kg.
A)Qualéaaceleraçãoproduzidaporessaforça?
B)Seavelocidadedocorpoera3m/squandoseiniciouaaçãodaforça,
qualseráoseuvalor5sdepois?
8-Sobreumplanohorizontalperfeitamentepolidoestáapoiado,em
repouso,umcorpodemassam=2kg.Umaforçahorizontalde20N,passa
aagirsobreocorpo.Qualavelocidadedessecorpoapós10s?
9-Umcorpodemassa2kgpassadavelocidadede7m/sàvelocidade
de13m/snumpercursode52m.Calculeaforçaquefoiaplicadasobreo
corponessepercurso.
10-Umautomóvel,a20m/s,percorre50matéparar,quandofreado.
Qualaforçaqueagenoautomóvelduranteafrenagem?Considerea
massadoautomóveliguala1000kg.
11-Sobaaçãodeumaforçaconstante,umcorpodemassa7kgpercorre
32mem4s,apartirdorepouso.Determineovalordaforçaaplicadano
corpo.

29. Peso de um corpo
Força de atração gravitacional exercida por um planeta sobre um
corpo.
Arelaçãoentreopesoea
aceleraçãodagravidadeéobtida
fazendo-se
F = Pe a = g
Logo, utilizando-se a 2ª Lei de Newton,
teremos
A aceleração produzida pelo peso denomina-se aceleração da
gravidade (g).
A direção do peso é vertical e o seu sentido é o da queda livre
dos corpos.

30. Cuidado!!!!!
Peso e massa são diferentes!!!!!!!!!!!
A massade um corpo é uma grandeza invariável, relacionada
com a quantidade de matéria e mede a inércia do corpo.

31. Cuidado!!!!!
O Pesoé um tipo de forçae varia com o local. Por exemplo, se
levarmos um corpo para a Lua, sua massa permanece a mesma,
mas o seu peso torna-se cerca de seis vezes menor.
Peso e massa são diferentes!!!!!!!!!!!
Para medirmos Peso(Força) utilizamos o dinamômetro

33. Exercício de Aplicação
1-AaceleraçãodagravidadenaTerraé,emmédia,9,8m/s²enaLua,1,6m/s²,Para
umcorpodemassa5kg,determine:
a)opesodessecorponaTerra
b)amassaeopesodessecorponaLua

34. 3ª Lei de Newton:
Observe as figuras abaixo e tente explicar o que acontece.

35. 3ª Lei de Newton:
Agorarespondaesta:doispatinadoresAeBestãoparadosno
centrodapista.SeoPatinadorAexerceumaforçaF
Asobrea
patinadoraB,oqueacontece?

36. 3ª Lei de Newton:
Princípio da ação e reação

37. 3ª Lei de Newton:
Exemplos de forças de ação e reação
As forças de atração exercidas entre um ímã e um pedaço de ferro.
As forças de atração exercidas entre a Terra e um corpo.
Nos helicópteros, a hélice joga o ar para baixo, e a reação do ar
sobre a hélice faz o helicóptero subir.

38. 3ª Lei de Newton:
Atenção !!!!!!
Forçasdeaçãoereaçãonãosãoaplicadasnomesmo
corpo,portanto,elasnãoseanulammutuamente.
Forçasdeaçãoereaçãotêmintensidadesiguais,
mesmoqueosdoiscorposeminteraçãotenham
massasdiferentes.

39. 3ª Lei de Newton:
Principais pares ação-reação
Força Peso: na interação da Terra com um corpo, o peso do
corpo é a ação, e a força que o corpo exerce sobre a Terra é a
reação.

40. 3ª Lei de Newton:
Principais pares ação-reação
Forçadetraçãoemfio:quandoesticamosumfioideal
(inextensíveledemassadesprezível),nassuasextremidades
aparecemforçasdemesmaintensidadechamadasforçasde
tração(T)

41. 3ª Lei de Newton:
Principais pares ação-reação
Forçadetraçãoemfio:quandoesticamosumfioideal
(inextensíveledemassadesprezível),nassuasextremidades
aparecemforçasdemesmaintensidadechamadasforçasde
tração(T)

42. 3ª Lei de Newton:
Principais pares ação-reação
Forçadereaçãonormal:umcorpoemrepouso,apoiadonuma
superfíciehorizontal,aplicasobreestaumaforçaFde
compressão,cujaintensidadeéigualaoseuPeso.Asuperfície
deapoioexercenocorpoumaforçaNdereação,queporser
perpendicularàssuperfíciesdecontatoéchamadadeforçade
reaçãonormaldeapoio.

43. Leis de Newton:
Testes
01.(ITA)AsleisdaMecânicaNewtonianasãoformuladasem
relaçãoaumprincípiofundamental,denominado:
a) Princípio da Conservação do Momento Angular
b) Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento
c) Princípio da Relatividade: "Todos os referenciais inerciais são
equivalentes, para a formulação da Mecânica Newtoniana“
d) Princípio da Inércia
e) Princípioda Conservação da Energia Mecânica

44. Leis de Newton:
Testes
01.(ITA)AsleisdaMecânicaNewtonianasãoformuladasem
relaçãoaumprincípiofundamental,denominado:
a) Princípio da Conservação do Momento Angular
b) Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento
c) Princípio da Relatividade: "Todos os referenciais inerciais são
equivalentes, para a formulação da Mecânica Newtoniana“
d) Princípio da Inércia
e) Princípioda Conservação da Energia Mecânica
d) Princípio da Inércia

45. Leis de Newton:
Testes
02.(FUND.CARLOSCHAGAS)Umafolhadepapelestásobrea
mesadoprofessor.Sobreelaestáumapagador.Dando-se,com
violência,umpuxãohorizontalnafolhadepapel,estasemovimenta
eoapagadorficasobreamesa.Umaexplicaçãoaceitávelparaa
ocorrênciaé:
a)a resistência do ar impediu o movimento do apagador
b) a força de atrito entre o apagador e o papel só atua em
movimentos lentos
c) a força de atrito entre o papel e a mesa é muito intensa
d) nenhuma força atuou sobre o apagador
e) a força de atrito entre o apagador e o papel provoca, no apagador,
uma aceleração muito inferior à da folha de papel

46. Leis de Newton:
Testes
02.(FUND.CARLOSCHAGAS)Umafolhadepapelestásobrea
mesadoprofessor.Sobreelaestáumapagador.Dando-se,com
violência,umpuxãohorizontalnafolhadepapel,estasemovimenta
eoapagadorficasobreamesa.Umaexplicaçãoaceitávelparaa
ocorrênciaé:
a)a resistência do ar impediu o movimento do apagador
b) a força de atrito entre o apagador e o papel só atua em
movimentos lentos
c) a força de atrito entre o papel e a mesa é muito intensa
d) nenhuma força atuou sobre o apagador
e) a força de atrito entre o apagador e o papel provoca, no apagador,
uma aceleração muito inferior à da folha de papel
d) nenhuma força atuou sobre o apagador

47. Leis de Newton:
Testes
03.(Faap96)Umapedragiraemtornodeumapoiofixo,presapor
umacorda.Emdadomomentocorta-seacordaouseja,cessamde
agirforçassobreapedra.PelaLeidaInércia,conclui-seque:
a) a pedra se mantém em movimento circular
b) a pedra sai em linha reta, segundo a direção perpendicular à corda
no instante do corte
c) a pedra sai em linha reta, segundo a direção da corda no instante
do corte.
d) a pedra para.
e) a pedra não tem massa.

48. Leis de Newton:
Testes
03.(Faap96)Umapedragiraemtornodeumapoiofixo,presapor
umacorda.Emdadomomentocorta-seacordaouseja,cessamde
agirforçassobreapedra.PelaLeidaInércia,conclui-seque:
a) a pedra se mantém em movimento circular
b) a pedra sai em linha reta, segundo a direção perpendicular à corda
no instante do corte
c) a pedra sai em linha reta, segundo a direção da corda no instante
do corte.
d) a pedra para.
e) a pedra não tem massa.
b) a pedra sai em linha reta, segundo a direção perpendicular à corda
no instante do corte

49. Leis de Newton:
Testes
04. (Pucmg 2004) Considerando-se o conceito de massa, pode-se
dizer:
a)Amassadeumobjetodependedovalordaaceleraçãoda
gravidade.
b)Amassadependedaquantidadedematerialqueconstituium
objeto.
c)Amassadeumobjetodependedasualocalização.
d)Massaepesosãoamesmaquantidade.

50. Leis de Newton:
Testes
04. (Pucmg 2004) Considerando-se o conceito de massa, pode-se
dizer:
a)Amassadeumobjetodependedovalordaaceleraçãoda
gravidade.
b)Amassadependedaquantidadedematerialqueconstituium
objeto.
c)Amassadeumobjetodependedasualocalização.
d)Massaepesosãoamesmaquantidade.
b)Amassadependedaquantidadedematerialqueconstituium
objeto.

51. Leis de Newton:
Testes
05. (Pucmg 2004) Tendo-se em vista a primeira lei de Newton, pode-se
afirmar que:
a) se um objeto está em repouso, não há forças atuando nele.
b) é uma tendência natural dos objetos buscarem permanecer
em repouso.
c) ela se aplica tanto a objetos em movimento quanto a objetos
em repouso.
d) uma força sempre causa o movimento de um objeto.

52. Leis de Newton:
Testes
05. (Pucmg 2004) Tendo-se em vista a primeira lei de Newton, pode-se
afirmar que:
a) se um objeto está em repouso, não há forças atuando nele.
b) é uma tendência natural dos objetos buscarem permanecer
em repouso.
c) ela se aplica tanto a objetos em movimento quanto a objetos
em repouso.
d) uma força sempre causa o movimento de um objeto.
c) ela se aplica tanto a objetos em movimento quanto a objetos
em repouso.

53. Leis de Newton:
Testes
06. (Uflavras 2000) Você está no mastro de um barco que está em
movimento retilíneo uniforme. Você deixa cair uma bola de ferro muito
pesada. O que você observa?
a) A bola cai alguns metros atrás do mastro, pois o barco desloca-se durante
a queda da bola.
b) A bola cai ao pé do mastro, porque ela possui inércia e acompanha o
movimento do barco.
c) A bola cai alguns metros à frente do mastro, pois o barco impulsiona a
bola para frente.
d) Impossível responder sem saber a exata localização do barco sobre o
globo terrestre.
e) A bola cai fora do barco, porque este, livre da massa da bola, acelera-se
para frente.

54. Leis de Newton:
Testes
06. (Uflavras 2000) Você está no mastro de um barco que está em
movimento retilíneo uniforme. Você deixa cair uma bola de ferro muito
pesada. O que você observa?
a) A bola cai alguns metros atrás do mastro, pois o barco desloca-se durante
a queda da bola.
b) A bola cai ao pé do mastro, porque ela possui inércia e acompanha o
movimento do barco.
c) A bola cai alguns metros à frente do mastro, pois o barco impulsiona a
bola para frente.
d) Impossível responder sem saber a exata localização do barco sobre o
globo terrestre.
e) A bola cai fora do barco, porque este, livre da massa da bola, acelera-se
para frente.
b) A bola cai ao pé do mastro, porque ela possui inércia e acompanha o
movimento do barco.

55. Leis de Newton:
Testes
07. (Pucmg 2004) Assinale a afirmativa CORRETA sobre a força
resultante sobre um objeto em movimento.
a) Para se manter o objeto em movimento, é necessário que a resultante das
forças sobre ele não seja nula.
b) Se o objeto se move em um círculo com velocidade escalar constante,
então a força resultante sobre ele é nula.
c) Se o objeto está em queda livre, a resultante das forças sobre ele é nula.
d) Se o objeto está acelerado, então a resultante das forças sobre ele não é
nula.

56. Leis de Newton:
Testes
07. (Pucmg 2004) Assinale a afirmativa CORRETA sobre a força
resultante sobre um objeto em movimento.
a) Para se manter o objeto em movimento, é necessário que a resultante das
forças sobre ele não seja nula.
b) Se o objeto se move em um círculo com velocidade escalar constante,
então a força resultante sobre ele é nula.
c) Se o objeto está em queda livre, a resultante das forças sobre ele é nula.
d) Se o objeto está acelerado, então a resultante das forças sobre ele não é
nula.
d) Se o objeto está acelerado, então a resultante das forças sobre ele não é
nula.

57. Leis de Newton:
Testes
08.(Pucmg2004)DeacordocomaterceiraleideNewton,atodaforça
correspondeoutraigualeoposta,chamadadereação.Arazãoporqueessas
forçasnãosecancelamé:
a)elasagememobjetosdiferentes.
b)elasnãoestãosemprenamesmadireção.
c)elasatuamporumlongoperíododetempo.
d)elasnãoestãosempreemsentidosopostos.

58. Leis de Newton:
Testes
08.(Pucmg2004)DeacordocomaterceiraleideNewton,atodaforça
correspondeoutraigualeoposta,chamadadereação.Arazãoporqueessas
forçasnãosecancelamé:
a)elasagememobjetosdiferentes.
b)elasnãoestãosemprenamesmadireção.
c)elasatuamporumlongoperíododetempo.
d)elasnãoestãosempreemsentidosopostos.
a)elasagememobjetosdiferentes.

59. Leis de Newton:
Testes
09. (Pucmg 2004) A respeito do conceito de inércia, pode-se dizer que:
a) inércia é uma força que mantém os objetos em repouso ou em
movimento com velocidade constante.
b) inércia é uma força que leva todos os objetos ao repouso.
c) um objeto de grande massa tem mais inércia que um de pequena
massa.
d) objetos que se movem rapidamente têm mais inércia que os que se
movem lentamente.

60. Leis de Newton:
Testes
09. (Pucmg 2004) A respeito do conceito de inércia, pode-se dizer que:
a) inércia é uma força que mantém os objetos em repouso ou em
movimento com velocidade constante.
b) inércia é uma força que leva todos os objetos ao repouso.
c) um objeto de grande massa tem mais inércia que um de pequena
massa.
d) objetos que se movem rapidamente têm mais inércia que os que se
movem lentamente.
c) um objeto de grande massa tem mais inércia que um de pequena
massa.

61. Leis de Newton:
Testes
10.(Unifesp2002)Àsvezes,aspessoasqueestãonumelevadorem
movimentosentemumasensaçãodedesconforto,emgeralnaregiãodo
estômago.Issosedeveàinérciadosnossosórgãosinternoslocalizados
nessaregião,epodeocorrer
a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme.
b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme.
c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme.
d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado.
e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado.

62. Leis de Newton:
Testes
10.(Unifesp2002)Àsvezes,aspessoasqueestãonumelevadorem
movimentosentemumasensaçãodedesconforto,emgeralnaregiãodo
estômago.Issosedeveàinérciadosnossosórgãosinternoslocalizados
nessaregião,epodeocorrer
a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme.
b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme.
c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme.
d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado.
e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado.
d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado.