1ª Lei de Newton ou Lei da inércia

  

 Lei da inércia

"Qualquer corpo permanece no estado de repouso ou de Movimento 

Rectilíneo e Uniforme se a resultante das forças que actuam nesse corpo for nula."

Exemplo:

•Quando o carro pára subitamente, o passageiro que estava em movimento tende a continuar em movimento logo é lançado para a frente.

O exemplo ilustra bem a importância do uso do cinto de segurança quando andamos de automóvel.

Então, por que razão uma bola de futebol acaba por parar, depois de ser chutada?

• Pela mesma razão pela qual o carro do gif acima parou, porque sofreu a ação de uma força. Se não existissem forças de atrito, a atuarem no sentido oposto ao do movimento, a bola continuaria a mover-se, sem parar, com velocidade constante.

 Agora, joga o jogo:

Mais banda desenhada com a 1ª Lei de Newton:

Ainda tens dúvidas? Clica na animação flash, abaixo, que o Clodoaldo explica:

Leis de Newton

1ª Lei de Newton - Lei da Inércia 2ª Lei de Newton - Lei fundamental  da dinâmica      3ª Lei de Newton- Lei do par ação - reação

Força Normal

De acordo com a 3ª Lei de Newton, se colocarmos uma caixa sobre uma superfície,  a caixa exerce uma força, para baixo, sobre a superfície e esta exerce uma força, para cima, sobre a caixa. Ambas estas forças são perpendiculares à superfície e, à força exercida  pela superfície sobre a caixa, dá-se o nome de força normal ou  reacção normal (N).   A força normal também pode ser exercida horizontalmente  entre dois objetos que estejam em contacto um com o outro. Por exemplo, se uma pessoa se inclinar contra uma parede,  a parede exerce uma força horizontal sobre a pessoa. Quais são, então, as forças que actuam sobre a caixa quando esta se encontra em repouso sobre uma superfície horizontal? Sobre a caixa actuam: A força peso A reacção normal Atenção: A reacção normal não representa a reacção à força peso! A reação normal representa a reacção à força que a caixa exerce na mesa.  A reação normal é uma força de contacto.  O peso é uma força de acção à distância. Resulta da interacção entre a caixa e a Terra.  A reacção à força peso está aplicada na Terra e não na caixa. Quais são, então, as forças que actuam sobre a caixa quando esta se encontra  em repouso sobre uma superfície horizontal? Sobre a caixa actuam:

Forças de Atrito

Quando se dá um pontapé numa bola, ela adquire uma certa velocidade. Então, porque será que a bola pára ao fim de algum tempo?

A bola vai diminuindo lentamente a sua velocidade até parar devido ao atrito entre a bola e o chão.

O atrito é uma força que se opõe ao movimento da bola devido à interacção desta com uma superfície.

 

Quanto mais rugosas forem as superfícies em contacto, maiores serão as forças de atrito.

Se não existisse atrito, a bola mover-se-ia em linha reta com velocidade constante e não parava.

Quando andamos ou corremos é a força de atrito que nos empurra.

Para nos deslocarmos, os sapatos exercem no solo uma força para trás.

A força de atrito, que se opõe a este movimento, empurra-nos para a frente. Quando as solas dos sapatos são muito lisas e o pavimento é polido a força exercida pelo sapato para trás não faz surgir qualquer atrito … escorregamos!

Em resumo, força de atrito:

·         Existe sempre um corpo que se move ou move-se sobre outro,

·         É paralela à superfície de contacto

·         Tem, em cada um dos corpos, sentido oposto ao do seu movimento em relação ao outro corpo.

 

 

O atrito é útil ou prejudicial?

Depende...

 

 

Útil: 

            
             

      

 

 

Prejudicial:

 

 

 

 

 

 

Propriedades das forças de atrito: 

 

• A força de atrito não depende da área das superfícies em contacto.

• A força de atrito será tanto maior quanto maior for a massa do corpo.

• A força de atrito será tanto maior quanto maior for a rugosidade das superfícies em contacto.

 

 Atrito estático e dinâmico

 

Para entenderes a diferença entre atrito estático e dinâmico, vê a animação abaixo:

 

Em resumo:

• No repouso, a intensidade da força de atrito (atrito estático) é igual à intensidade da força aplicada, até o corpo estar na eminência de se mover;

• A partir do momento em que o corpo entra em movimento, a força de atrito diminui (atrito dinâmico)e mantém-se praticamente constante.

Peso

Ainda confundes as grandezas peso e massa?

O episódio da série canadiana "Eureka",explica a diferença entre estas grandezas.

 Um pouco desactualizada... Plutão já não é considerado planeta mas, ainda assim, podes jogar e descobrir o peso do astronauta em diferentes planetas:

Todo o corpo à superfície da Terra está sujeito a uma força - Peso - e a uma aceleração: a aceleração da gravidade.

Um corpo em queda livre (a única força que atua num corpo em queda livre é o seu peso, ou seja, não existe a resistência do ar) é um caso particular ao qual podemos aplicar a 2ª Lei de Newton.

Neste caso, F_Resultante = P e à aceleração constante a que o corpo fica

sujeito durante a queda, damos o nome de aceleração da gravidade,g. 

Assim, podemos escrever:

 Aprendeste, no 7º ano, que a aceleração da gravidade, à superfície da Terra, tem o valor de 9,8 m/s².

Para tentarmos perceber o que se passa com um corpo em queda livre,

vamos arredondar as contas e considerar o valor de 10 m/s².

Todos os corpos deixados cair do cimo de um prédio, por exemplo, «entram»

nos 10 m/s², isto é, em cada segundo sua velocidade aumenta de 10m/s.

Se um elefante for largado do alto de um prédio, do repouso, ao fim do

primeiro segundo a sua velocidade é de 10 m/s, ao fim do segundo

segundo é 20 m/s, ao fim do terceiro é de 30 m/s, e assim

sucessivamente.

E uma pena? Será diferente? Quem é que atinge primeiro o chão?

O elefante ou a pena?

Chegam os dois ao mesmo tempo!

Na ausência de ar (vácuo) a aceleração experimentada pelo elefante é

igual à aceleração experimentada pela pena.

Conclusão: Os dois atingem o chão ao mesmo tempo.

Observa as animações em baixo:

Sem resistência do ar                           Com resistência do ar

                                     

 Com o rato, arrasta dois objectos e coloca-os nas mãos de Galileu. Podes seleccionar a opção "vacuum" (vácuo) ou não. Clica em "Drop" para que Galileu deixe cair os objectos do alto da famosa Torre de Pisa.

Tipos de forças

No nosso dia-a-dia, observamos que, ao nível macroscópico, as forças se manifestam de formas distintas.

 

Exemplos: A força responsável pela deformação de um carro quando este bate contra um muro:

e a força de atrito que atua entre as superfícies em contacto quando empurramos um caixote:

são da mesma natureza mas, macroscópicamente, manifestam-se de formas diferentes.

 

 

Vamos agora estudar os seguintes tipos de forças:

 

Peso

Forças de atrito

Reacção normal

Força resultante

Muitas vezes um corpo é submetido à acção de duas ou mais forças.

 

Dizemos que o corpo está sujeito a um sistema de forças.

 

A esse sistema de forças corresponde a uma força resultante, F_R.

 

O efeito produzido no corpo pela força resultante é equivalente ao efeito produzido por todas as forças aplicadas no corpo.

 

Exemplo: As forças exercidas pelos dois cães (na figura) é equivalente a uma única força de intensidade 200N

 

 

 Como é que se determina a força resultante?

 

• Se as forças aplicadas têm a mesma direcção e o mesmo sentido:

a força resultante tem:

 

- a mesma direcção das forças componentes;

 

- o mesmo sentido das forças componentes;

 

- intensidade igual à soma das intensidade das forças componentes

 

 

Exemplos:

 

• Se as forças aplicadas têm a mesma direcção e sentidos opostos:

 Imagina duas forças, com a mesma direcção e sentidos opostos (F1 e F2), aplicadas num bloco:

 

A força resultante tem:

 

- a mesma direcção das forças componentes;

 

- o sentido igual ao da força mais intensa (maior);

 

- intensidade igual à diferença das intensidade das forças componentes

 

 

 

 

Exemplos:

 

 

 
 
 

 

• Se as forças aplicadas têm direcções perpendiculares

 Exemplo: