Dinâmica

DINÂMICA

• Quando se fala em dinâmica de corpos, a imagem que vem à cabeça é a clássica e mitológica de Isaac Newton, lendo seu livro sob uma macieira. Repentinamente, uma maçã cai sobre a sua cabeça. Segundo consta, este foi o primeiro passo para o entendimento da gravidade, que atraia a maçã.
• Com o entendimento da gravidade, vieram o entendimento de Força, e as três Leis de Newton.
• Na cinemática, estuda-se o movimento sem compreender sua causa. Na dinâmica, estudamos a relação entre a força e movimento.
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Força: É uma interação entre dois corpos.

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• Bildunterschrift: Dadas várias forças aplicadas a um corpo qualquer:
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• Bildunterschrift: A força resultante será igual a soma vetorial de todas as forças aplicadas:

Leis de Newton

• As leis de Newton constituem os três pilares fundamentais do que chamamos Mecânica Clássica, que justamente por isso também é conhecida por Mecânica Newtoniana.
• 1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia
• Quando estamos dentro de um carro, e este contorna uma curva, nosso corpo tende a permanecer com a mesma velocidade vetorial a que estava submetido antes da curva, isto dá a impressão que se está sendo "jogado" para o lado contrário à curva. Isso porque a velocidade vetorial é tangente a trajetória.
• Quando estamos em um carro em movimento e este freia repentinamente, nos sentimos como se fôssemos atirados para frente, pois nosso corpo tende a continuar em movimento.
• estes e vários outros efeitos semelhantes são explicados pelo princípio da inércia, cujo enunciado é:
• "Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento."
• Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia, se alguém, ou alguma coisa aplicar nele uma força resultante diferente se zero.
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• 2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica
• Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes observamos que elas não produzem aceleração igual.
• A 2ª lei de Newton diz que a Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa, ou seja:
• ou em módulo: F=ma
• Onde:
• F é a resultante de todas as forças que agem sobre o corpo (em N);
• m é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg);
• a é a aceleração adquirida (em m/s²).
• A unidade de força, no sistema internacional, é o N (Newton), que equivale a kg m/s² (quilograma metro por segundo ao quadrado).
• Exemplo:
• Quando um força de 12N é aplicada em um corpo de 2kg, qual é a aceleração adquirida por ele?
• F=ma
• 12=2a
• a=6m/s²

Força de Tração

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• Bildunterschrift: Dado um sistema onde um corpo é puxado por um fio ideal, ou seja, que seja inextensível, flexível e tem massa desprezível.
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• Bildunterschrift: Podemos considerar que a força é aplicada no fio, que por sua vez, aplica uma força no corpo, a qual chamamos Força de Tração .

3ª Lei de Newton

• 3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação
• Quando uma pessoa empurra um caixa com um força F, podemos dizer que esta é uma força de ação. mas conforme a 3ª lei de Newton, sempre que isso ocorre, há uma outra força com módulo e direção iguais, e sentido oposto a força de ação, esta é chamada força de reação.Esta é o princípio da ação e reação, cujo enunciado é:
• "As forças atuam sempre em pares, para toda força de ação, existe uma força de reação."

Força Peso

• Quando falamos em movimento vertical, introduzimos um conceito de aceleração da gravidade, que sempre atua no sentido a aproximar os corpos em relação à superficie.
• Relacionando com a 2ª Lei de Newton, se um corpo de massa m, sofre a aceleração da gravidade, quando aplicada a ele o principio fundamental da dinâmica poderemos dizer que:
• A esta força, chamamos Força Peso, e podemos expressá-la como:
• ou em módulo:
• O Peso de um corpo é a força com que a Terra o atrai, podendo ser váriável, quando a gravidade variar, ou seja, quando não estamos nas proximidades da Terra.
• A massa de um corpo, por sua vez, é constante, ou seja, não varia.
• Existe uma unidade muito utilizada pela indústria, principalmente quando tratamos de força peso, que é o kilograma-força, que por definição é:
• 1kgf é o peso de um corpo de massa 1kg submetido a aceleração da gravidade de 9,8m/s².
• A sua relação com o newton é:

Além da Força Peso

• Além da Força Peso, existe outra que normalmente atua na direção vertical, chamada Força Normal.
• Esta é exercida pela superfície sobre o corpo, podendo ser interpretada como a sua resistência em sofrer deformação devido ao peso do corpo. Esta força sempre atua no sentido perpendicular à superfície, diferentemente da Força Peso que atua sempre no sentido vertical.
• Analisando um corpo que encontra-se sob uma superfície plana verificamos a atuação das duas forças.
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• Para que este corpo esteja em equilíbrio na direção vertical, ou seja, não se movimente ou não altere sua velocidade, é necessário que os módulos das forças Normal e Peso sejam iguais, assim, atuando em sentidos opostos elas se anularão.
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