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del.icio.usLeis de Newton e força
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Em 1642, alguns meses após a morte de Galileu Galilei, nascia Isaac Newton. Aos 23 anos de idade, Newton havia desenvolvido suas famosas leis do movimento, derrubando de vez as idéias de Aristóteles que dominaram as grandes mentes por 2000 anos. A primeira lei é o estabelecimento do conceito de inércia, proposto antes por Galileu. A segunda lei relaciona a aceleração à sua causa, a força. A terceira lei é a bem conhecida 'Lei da Ação e Reação'. Essas três leis apareceram em um dos mais importantes livros: o PRINCIPIA de Newton.
| 1. A força da mão acelera a caixa; |  |
1. A força da mão acelera a caixa; |  |
| 2. Duas vezes a força produz uma aceleração duas vezes maior; | 2. A mesma força sobre uma massa duas vezes maior, causa metade da aceleração; | ||
| 3. Duas vezes a força sobre uma massa duas vezes maior, produz a mesma aceleração original. | 3. Sobre uma massa três vezes maior, causa um terço da aceleração original. |
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| Essa lei pode ser expressa matematicamente como: |
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Quando a massa é dada em Kg e a aceleração, em m/s2, a unidade de força será kg.m/s2, chamada de Newton (N).
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| ... |
| A 3a Lei de Newton |
| A terceira lei estabelece que, quando dois corpos interagem, a força que o corpo 1 exerce sobre o corpo 2 é igual e oposta à força que o corpo 2 exerce sobre o corpo 1: F12 = - F21(Repare que a expressão acima é vetorial. Ou seja o vetor F12 é igual a menos o vetor F21).Esta lei é equivalente a dizer que as forças semrpe ocorrem em pares, ou que uma única força isolada não pode existir. Neste par de forças, uma é chamada de ação, e a outra, de reação.A forças de ação e reação são iguais em intensidade (módulo) e direção, mas possuem sentidos opostos. E sempre atuam em corpos diferentes, assim nunca se anulam.Como exemplo, imagine um corpo em queda livre. O peso (P = m × g) deste corpo é a força exercida pela Terra sobre ele. A reação à esta força é a força que o corpo exerce sobre a Terra, P' = - P. A força de reação, P', deve acelerar a Terra em direção ao corpo, assim como a força de ação, P, acelera o corpo em direção à Terra. Entretanto, como a Terra possui uma massa muito superior à do corpo, sua aceleração é muito inferior àquela do corpo (veja a 2a Lei). |
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Força |
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O que é força?
Um tipo de força com a qual todos estão familiarizados é o peso. É a quantidade de força que a Terra exerce sobre você. Há dois pontos interessantes sobre essa força:
Quando você sobe em uma balança de banheiro (em inglês), você exerce força sobre ela. A força que você aplica comprime uma mola que move uma agulha. Quando você atira uma bola de beisebol, aplica uma força sobre ela, que a faz acelerar. Um motor de aeroplano cria uma força que empurra o avião pelo ar. Os pneus do carro exercem uma força sobre o chão, que faz o carro continuar andando. Força provoca aceleração. Se você aplicar força em um carrinho de brinquedo (empurrando-o com a mão), ele se movimentará. Isso pode parecer simples, mas é um fato muito importante. O movimento do carro é controlado pela Segunda Lei de Isaac Newton, que forma a base da mecânica clássica. A Segunda Lei de Newton estabelece que a aceleração (a) de um objeto é diretamente proporcional à força aplicada (F), e inversamente proporcional à massa do objeto (m). Isto é, quanto maior a força que você aplicar a um objeto, maior o grau de aceleração e quanto mais massa tiver o objeto, menor o grau de aceleração. A Segunda Lei de Newton é normalmente resumida em uma equação: a = F/m, ou F = ma Para homenagear o feito de Newton, a unidade padrão de força no sistema SI (Sistema Internacional), recebeu o nome de newton. Um newton (N) de força é suficiente para acelerar 1 quilograma (kg) de massa na taxa de 1 metro por segundo ao quadrado (m/s2). De fato, é assim que força e massa são definidas. Um quilograma é a quantidade de massa que 1 N de força acelera a uma taxa de 1 m/s2. Em unidades inglesas, o slug é a quantidade de massa que 1 libra de força acelera em 1 pé/s2, e uma libra-libra (pound mass) é a quantidade de massa que 1 lb de força vai acelerar à razão de 32 pés/s2. A Terra exerce uma força para acelerar objetos que caem à taxa de 9,8 m/s2, ou 32 pés/s2. Nas equações, esta taxa é referida como g. Se você soltar algo da beira de um penhasco, em cada segundo de queda o objeto vai ser acelerado em 9,8 m/s. Assim, se cair durante cinco segundos, vai atingir a velocidade de 49 m/s. É um grau de aceleração bastante rápido. Se um carro acelerar dessa forma, atingirá cerca de 100 km/h (aproximadamente 60 mph) em menos de três segundos. |
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Primeira:http://www.youtube.com/watch?v=tEICUWKh3FA&feature=related Segunda:http://www.youtube.com/watch?v=o9RZyA2SJXU&feature=related Terceira:http://www.youtube.com/watch?v=o9RZyA2SJXU&feature=related
Leis de Newton : http://www.youtube.com/watch?v=LtOZPdFDoGE&feature=related
Divertido:http://www.youtube.com/watch?v=Jd9P2NC0iOw&feature=related
Leis de Newton para os meninos.Aprenda e Divirta-se Jogando
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Autores: Fernando Lang, Marco A. Moreira e Rolando Axt - Instituto de Física - UFRGS ) As questões 1, 2 e 3 referem-se ao enunciado seguinte:
Um menino lança verticalmente para cima uma bola. Os pontos A, B e C identificam algumas posições da bola após o lançamento (B é o ponto mais alto da trajetória). É desprezível a força resistiva do ar sobre a bola.
2. No ponto B, quando a bola atinge o ponto mais alto da trajetória, qual dos desenhos melhor representa a(s) forças(s) sobre a bola?
3. No ponto C, quando a bola está descendo, qual dos desenhos melhor representa a(s) força(s) sobre a bola?
4. A figura se refere a um corpo que foi abandonado em repouso sobre uma rampa (é desprezível a força resistiva do ar sobre o corpo e é constante a força de atrito com a rampa). Ele passa a deslizar com velocidade cada vez maior conforme mostra a figura.
Assim sendo, pode-se afirmar que a força exercida rampa abaixo: (A) é igual à força de atrito. 5. As figuras se referem a um satélite descrevendo movimento circular uniforme em torno da Terra.
6. As figuras se referem a um menino que faz girar, em um plano vertical, uma pedra presa ao extremo de um fio. Em qual das figuras a(s) força(s) sobre a pedra estão melhor representadas pelas setas?
A figura se refere a um indivíduo exercendo uma força horizontal sobre uma caixa. A caixa está sobre uma superfície horizontal com atrito. É desprezível a força de resistência do ar sobre a caixa.
7. Inicialmente o indivíduo realiza uma força um pouco maior do que a força de atrito. Por tanto a caixa se movimentará: (A) com velocidade que aumenta. 8. A caixa está sendo empurrada por uma força bastante maior do que a força de atrito. Então o indivíduo diminui a força mas ela continua sendo um pouco maior do que a força de atrito. Portanto a velocidade da caixa: (A) diminui. 9. A caixa está sendo empurrada por uma força maior do que a força de atrito. Então o indivíduo diminui a força até que ela se iguale à de atrito. Portanto a caixa: (A) continuará se movimentando mas acabará parando. As questões 10 a 14 referem-se ao enunciado abaixo: A figura se refere a um elevador e o seu sistema de tração (motor e cabo). Através do cabo o motor pode exercer uma força sobre o elevador (são desprezíveis as forças de atrito e de resistência do ar com o elevador).
10. O elevador está inicialmente parado e então o motor exerce sobre o elevador uma força um pouco maior do que o peso do elevador. Assim sendo, pode-se afirmar que o elevador subirá: (A) com velocidade grande e constante. 11. O elevador está subindo e o motor está exercendo uma força bastante maior do que o peso do elevador. Então a força que o motor exerce diminui mas permanece ainda um pouco maior do que o peso do elevador. Portanto a velocidade do elevador: (A) aumenta. 12. O elevador está subindo e o motor está exercendo uma força maior do que o peso do elevador. (A) parará em seguida. 13. O elevador está descendo e o motor exerce sobre ele uma força menor do que o peso do elevador. (A) continuará descendo com velocidade constante. 14. O elevador está descendo e o motor exerce sobre ele uma força menor do que o peso do elevador. (A) imediatamente sobe. 15. A figura se refere a um indivíduo que, do topo de uma torre, arremessa para baixo uma bola. Os pontos A, B e C são pontos da trajetória da bola após o arremesso. É desprezível a força de resistência do ar sobre a bola. As setas nos esquemas seguintes simbolizam as forças exercidas sobre a bola nos pontos A, B e C. Qual dos esquemas seguintes que melhor representa a(s) força(s) sobre a bola?
16. A figura se refere a um indivíduo que lança com grande velocidade uma bola sobre uma superfície horizontal com atrito. Os pontos A, B e C são pontos da trajetória da bola após o lançamento; no ponto C a bola está finalmente parada. As setas nos desenhos seguintes simbolizam as forças horizontais sobre a bola nos pontos A, B e C. Qual dos esquemas melhor representa a(s) força(s) sobre a bola?
As questões 17, 18 e 19 referem-se ao enunciado abaixo: Um menino lança uma pequena pedra que descreve uma trajetória como a representada na figura (a força de resistência do ar sobre a pedra é desprezível). O ponto B é o ponto mais alto da trajetória.
As setas nos esquemas seguintes simbolizam as forças exercidas sobre a pedra. 17. No ponto A, qual é o esquema que melhor representa a(s) força(s) sobre a pedra?
18. No ponto B, qual é o esquema que melhor representa a(s) força(s) sobre a pedra?
19. No ponto C, qual é o esquema que melhor representa a(s) força(s) sobre a pedra?
Gabarito:
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