Assim Que Funciona - Atrito

EXERCÍCIO - INTERACÇÃO FORÇAS/MOVIMENTO

1 - A interacção entre os corpos pode ser devida à actuação de forças. Indica quais são os tipos de forças (por contacto ou à distância) responsáveis pelas seguintes interacções:

a) Uma bola de pingue-pongue cai ao chão.

b) Duas réguas de plástico electrizadas repelem-se.

c) Um balão de borracha deforma-se quando é apertado. 

d) A Lua permanece em órbita em torno da Terra.

Solucão:

a) Forças à distância.

b) Forças à distância.

c) Forças por contacto.

d) Forças à distância.

2. Os diagramas seguintes mostram um sistema de forças a actuar em 2 blocos de madeira.

a) Como se designa a única força cujo efeito é equivalente ao de todas as forças exercidas no bloco de madeira?

b) Calcula para cada caso a força resultante do sistema de forças.

Solução:

a) Força resultante do sistema de forças.

b) Bloco A
Bloco B

3. Duas esferas, A e B, deslocam-se da esquerda para a direita. Sobre cada uma das esferas actua um sistema de forças cuja resultante se representa na figura abaixo.

a) Indica, justificando, o tipo de movimento de cada uma das esferas.

b) Sabendo que a massa da esfera A é de 4 kg calcula a aceleração a que a esfera está sujeita.

c) Enuncia a lei em que te baseaste para responder à alínea anterior.

Solução:

a) Esfera A - Movimento rectilíneo uniformemente acelerado

    Esfera B - Movimento rectilíneo uniforme

b)

c) Lei fundamental da dinâmica ou 2ª lei de Newton - a aceleração adquirida por um corpo é directamente proporcional à intensidade da resultante das forças que actuam sobre o corpo, tem a mesma direcção e sentido dessa resultante e é inversamente proporcional à massa do corpo.

4. Caracteriza as forças representadas pelos vectores do quadro abaixo:

Solução:

Força	Direcção	Sentido	Intensidade (N)
A	Horizontal	Da esquerda para a direita	2
B	Vertical	De baixo para cima	3
C	Oblíqua	De Noroeste para sudeste	3
D	Horizontal	Da esquerda para a direita	3
E	Horizontal	Da direita para a esquerda	2
F	Horizontal	Da direita para a esquerda	3
G	Vertical	De baixo para cima	4
H	Oblíqua	De sudoeste para nordeste	4
I	Oblíqua	De Noroeste para sudeste	1

5. O gráfico representa a variação da velocidade de uma criança com 50 kg de massa em função do tempo.

a) Caracteriza o movimento da criança em cada um dos intervalos.

b) Calcula a intensidade da resultante das forças exercidas sobre a criança no intervalo [4;5] s.

c) Calcula a intensidade da resultante das forças exercidas sobre a criança no intervalo [0;1] s.

Solução:

a) [0;2] s - movimento uniforme

    [2;3] s - movimento uniformemente retardado

    [3;4] s - está parada

    [4;5] s - movimento uniformemente acelerado

    [5;6] s - movimento uniformemente retardado

b)

c) F = 0 N

FORÇA DE ATRITO

As forças de atrito são forças de contacto que se opõem ao movimento, fazendo com que haja movimento.

 

Dependem da superfície de contacto e do peso.

Tem direção do movimento, sentido contrário a este e ponto de aplicação em qualquer ponto de contacto do corpo com o solo.

 

O atrito pode ser:

estático, atrito entre dois corpos parados, e atrito cinético, atrito que atua entre dois corpos em movimento seja por rolamento ou escorregamento.

 

Resistência do ar- é uma força que se opõe ao movimento dos corpos no ar, dependendo da velocidade e forma dos corpos.

LEIS DE NEWTON

1ª Lei de Newton (Lei da Inércia)

A inércia é a resistência que um corpo tem à alteração do seu estado, quer esteja em repouso ou movimento, dependendo basicamente da sua massa, sendo assim, quanto maior for a sua massa, maior será a sua inércia.

Lei da Inércia- se a resultante das forças, ou seja, se a soma de todas as forças for nula, o corpo está em repouso ou com velocidade constante (movimento retílineo uniforme).

2ª Lei de Newton (Lei Fundamental da Dinâmica)

Lei Fundamental da Dinâmica-aplicando uma força constante num corpo provoca neste uma aceleração constante com a mesma direção e sentido desta.

Força Gravítica

A força gravítica é responsável pelo peso dos corpos e, consequentemente este provoca aceleração no corpo (força gravítica g).

P = m g

A aceleração da gravidade é em cada caso independente do valor da massa.

g = 9.8m/s² 

3ª Lei de Newton (Lei da Ação-Reação)

Lei da Ação-Reação- Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, este exerce uma força igual, mas de sinal contrário, isto é, com a mesma direção e intensidade, e sentido oposto.

DETERMINAÇÃO DA FORÇA RESULTANTE

Forças com a mesma direção e mesmo sentido

Quando as forças têm a mesma direção e o mesmo sentido somam-se quantitativa e vetorialmente, mantendo neste último o sentido dos vetores.

Forças com a mesma direcção e diferente sentido

Quando as forças têm a mesma direção, mas sentidos opostos subtraem-se e vectorialmente dá-se o sentido da força maior.

Forças com diferente direção

Quando as forças têm diferentes direções, como mostra a figura, vetorialmente usa-se a Regra do Paralelogramo e quantitativamente aplica-se o Teorema de Pitágoras para determinar o valor da força resultante.

FORÇAS

Forças são grandezas vetoriais que representam interações existentes entre corpos, podendo deformá-los ou alterar-lhes o movimento, quer em direção, sentido e/ou intensidade. A unidade SI é o Newton (N).


Os aparelhos que medem a intensidade das forças são osdinamómetros.

Figura de dinamómetro

Num corpo podem atuar várias forças ao mesmo tempo, designando-se por um sistema de forças, sendo o efeito total a força resultante R. 

LABORATÓRIO EM CASA

Com um lápis, uma régua e uma folha de papel, traça uma linha recta com velocidade constante.

 

Outra pessoa desloca a folha em linha reta e com a mesma velocidade de modo que:

1. As direções coincidam, mas os sentidos sejam opostos

2. As direções e os sentidos coincidam

3. As direções sejam perpendiculares

Nas várias situações vamos obter variações de velocidade, verificando se os movimentos são acelerados, retardados ou uniformes.