Estudo das Forças
Módulo 1
Forças
Marcação de Forças e Terceira Lei de Newton- Página 102
01 - Classificação das forças quanto à maneira
de atuarem
As forças se classificam em dois
grupos:
>Forças de ação à distância
>Forças de contato
02 - Forças de ação à distância
Como o nome está dizendo são forças
que um corpo exerce sobre o outro à distância.
Exemplos:
>Força gravitacional ou força
peso, em nosso planeta é a força de atração
que a Terra exerce sobre os corpos.
>Força elétrica é a
força entre cargas elétricas.
>Força magnética é a
força entre dois imãs
03 - Forças de contacto
Como o nome está dizendo são forças
que um corpo exerce sobre o outro no contato entre eles.
04 - Forças de contacto entre superfícies lisas (perfeitamente polidas)
As forças de contato serão normais às
superfícies.
05 - Forças de contato exercidas
por corpos flexíveis (fios e cordas)
As forças serão sempre na direção do
fio ou da corda no sentido de puxar (tracionar) os
corpos. Estas forças são denominadas de forças de
tração.
06 - Forças de contacto entre
superfícies ásperas
As forças podem ser inclinadas em
relação as superfícies.
07 - Força de atrito
É a componente tangencial da força de
contato.
Na figura a força de contato F foi
decomposta em duas forças, uma na direção da normal,
força N e outra na direção da
tangente, força Fa, denominada força de
atrito.
08 - Características da força de atrito
> A força de atrito é uma força resistente, isto é, ela sempre se opõe ao
movimento ou a sua tendência.
> A força de atrito é uma força de módulo
variável podendo assumir valores desde zero até um
valor máximo
0 <= Fa <= Famáximo
09 - Número de forças
que atuam sobre um corpo
Considerando um corpo submetido apenas ao
campo gravitacional o número de
forças atuantes é o número de contatos mais um, uma vez que para cada contato existe uma
força e alem desta atuará também a força peso.
Exemplo:
Considere os blocos da figura apoiados num
piso horizontal e em duas paredes verticais.
Vamos contar as forças que atuam sobre cada bloco.
--Bloco azul - 2 contatos (com o vermelho e o amarelo) e
a força peso - total 3 forças.
--Bloco vermelho - 4 contatos (com o piso, com a parede
vertical, com o bloco azul e com o bloco amarelo) e a
força peso - total 5 forças.
--Bloco amarelo - 4 contatos (com o piso, com a parede
vertical, com o bloco azul e com o bloco vermelho) e a
força peso - total 5 forças.
10 - Terceira Lei de Newton ou o
Princípio da Ação e da Reação
Quando o
corpo A exercer sobre o corpo B uma força, o corpo B
exercerá sobre o A uma força igual e contrária.
Este par de forças
é chamado de Ação
e Reação
É importante observar que as forças do par de ação e reação sempre atuam em corpos diferentes
11 - Forças que atuam sobre um conjunto de
blocos de superfícies lisas
Para marcar as forças que atuam sobre um
conjunto de blocos devemos seguir os procedimentos:
--Separamos os blocos entre si e de seus apoios mantendo
as suas posições relativas.
--Marcamos as forças peso
--Em cada contato marcamos as forças normais às
superfícies de contato.
Exemplo:
Vamos considerar os blocos da figura onde todas as
superfícies são lisas.
Vamos marcar as forças que atuam sobre os blocos e sobre
os seus apoios.
Separamos os blocos e os apoios.
--Sobre o bloco azul atuam 2 forças de contato com os
outros dois blocos e a sua força peso
--Sobre o bloco vermelho atuam 4 forças de contato sendo
2 com os outros dois blocos e duas com os apoios e a sua
força peso
--Sobre o bloco verde atuam 4 forças de contato sendo 2
com os outros dois blocos e duas com os apoios e a sua
força peso.
As forças em vermelho representam os 3 pares de ação e
reação entre os blocos.
As forças em azul representam os 4 pares de ação e
reação entre os blocos e os apoios.
12 - Forças que atuam sobre um conjunto de
blocos de superfícies ásperas ?
Para marcar as forças que atuam sobre um
conjunto de blocos devemos seguir os procedimentos:
--Separamos os blocos entre si e de seus apoios mantendo
as suas posições relativas.
--Marcamos as forças peso
--Em cada contato marcamos as forças normais às
superfícies de contato.
--Havendo atrito, marcamos as forças de atrito
tangenciais às superfícies de contato e em sentido
oposto ao do deslocamento ou em sentido oposto ao da
tendência de deslocamento.
Exemplo:
Vamos considerar os blocos da figura onde todas as
superfícies são ásperas.
Vamos marcar as forças que atuam sobre os blocos e sobre
os seus apoios.
Separamos os blocos e os apoios.
--Sobre o bloco B azul atuam:
....--2 forças de contato:
.......-1 (azul) de tração com o cabo da roldana
.......-1 de contato com o bloco amarelo, com uma
componente normal (vermelho) e uma componente tangencial
(verde), para a direita, uma vez que o bloco tende a
deslizar para a esquerda
....-- 1 força peso (preto)
--Sobre o bloco A amarelo
atuam:
....--4 forças de contato:
.......-1 (azul) de tração com o cabo da roldana
.......-1 (vermelha) de tração para deslocar o bloco
para a direita
.......-1 de contato com o bloco azul, com uma componente
normal (vermelho) e uma componente tangencial (verde),
para a esquerda, uma vez que o bloco tende a deslizar
para a direita
......-1 de contato com o piso, com uma componente normal
(azul) e uma componente tangencial (verde), para a
esquerda, uma vez que o bloco tende a deslizar para a
direita
....-- 1 força peso (preto)
Nos apoios estão marcadas as reações relativas
as forças atuantes sobre os blocos.
13 - Forças interiores e exteriores a um
sistema de partículas
Forças interiores
a um sistema de partículas são as forças exercidas
entre as partículas componentes do sistema. Estas
forças serão sempre aos pares e sempre iguais e
contrárias, sendo denominadas de Ação e Reação. A
soma destas forças é sempre igual a zero.
Forças exteriores são
forças exercidas entre uma partícula do sistema e outra
partícula que não pertence ao sistema.
Exemplo:
Considere um sistema constituído pelos três blocos
cilíndricos (vermelho, azul e amarelo) apoiados no plano
inclinado (preto).
As forças de contato entre os blocos (forças interiores) estão mostradas na cor verde. As forças de contato exercidas pelo plano sobre os blocos (forças exteriores) estão mostradas na cor preta
Abertura
Forças
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