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By Lucien Silvano Alhanati

  Física

Forças FOR

Ebook >>> Estudo das Forças

Forças e aceleração FOR03

Forças e Aceleração em movimentos retilíneos FOR0303

Como utilizar a 2a Lei de Newton no cálculo da aceleração em movimentos retilíneos ? FOR030301

Para determinar a aceleração de um sistema material procedemos da seguinte maneira:
1 - isolamos os corpos componentes do sistema
2 - marcamos as forças que atuam sobre cada um dos corpos isolados
3 - marcamos a aceleração de cada corpo
4 - escolhemos um sistema de eixos coordenados
5 - decompomos as forças e as acelerações em componentes nas direções dos eixos coordenados
6 - aplicamos a 2a Lei de Newton em cada corpo e em cada direção dos eixos coordenados.
Exemplo:
Consideremos os blocos A e B de pesos 40kgf e 10kgf respectivamente e apoiados como mostra a figura. Vamos determinar a aceleração dos blocos desprezando os atritos.

Realizamos os procedimentos de 1 até 5 e obtemos

As componentes valem PX = PA.0,6  e  PY = PA.0,8
Realizando o procedimento 6, isto é, aplicando a 2a Lei de Newton S F = m.a  para cada bloco e cada eixo teremos:
Bloco A  >>> eixo dos X >>> - PA.0,6 + T = mA.a
               >>> eixo dos Y >>> - PA.0,8 + N = mA.0
Bloco B  >>> eixo dos Y  >>>  T - PB = mB.( - a)
Substituindo o peso dos blocos em newtons e as massas em quilogramas teremos
- 400.0,6 + T = 40.a
- 400.0,8 + N = 0
T - 100 = - 10.a
Resolvendo o sistema encontramos a = - 2,8 m / s2 .
O resultado negativo nos indica que a aceleração vale 2,8 m / s2 e tem sentido contrário ao escolhido.

O que são forças inerciais ? FOR030302

São forças fictícias criadas para transformar situações problema em referenciais não inerciais em problemas de equilíbrio.

Qual é o valor de uma força inercial ? FOR030303

A força inercial aplicada a um corpo é sempre igual - m.a

Como calcular a aceleração em movimentos retilíneos quando o referencial não é inercial ? FOR030304

Para determinar a aceleração de um sistema material num referencial não inercial procedemos da seguinte maneira:
1 - isolamos os corpos componentes do sistema
2 - marcamos as forças que atuam sobre cada um dos corpos isolados
3 - marcamos a força inercial em cada corpo
4 - escolhemos um sistema de eixos coordenados
5 - decompomos as forças e em componentes nas direções dos eixos coordenados
6 - aplicamos as condições de equilíbrio para cada corpo e em cada direção dos eixos coordenados.
Exemplo:
Vamos considerar um passageiro de um veículo que acelera para a direita. O passageiro vê uma lâmpada pendurada no teto com o seu fio inclinado para a esquerda como mostra a figura.

O veículo acelerado é um referencial não inercial, estando a lâmpada em equilíbrio em relação a este referencial. Sobre a lâmpada vamos marcar uma força inercial, força fictícia cujo valor é - m.a, onde m é a massa do corpo e a a aceleração do referencial. Realizamos todos os procedimentos e estabelecemos a condição de equilíbrio para calcular a aceleração em função do ângulo de inclinação do fio da lâmpada, como mostra a figura.

Havendo equilíbrio a soma das forças na direção de cada eixo é nula
Eixo dos X  >>> TX - Fi = 0
Eixo dos Y  >>> TY - P = 0
Substituindo os valores conhecidos teremos 
T.sen a - m.a = 0 >>> T.sen a = m.a (1)
T.cos a - m.g = 0 >>> T.cos a = m.g (2)
Dividindo membro a membro as equações (1) e (2) teremos tg a = a 

 

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