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Leis de Newton

Leis de Newton

Na dinâmica estudamos basicamente três leis de Newton saber já a seguir;

1ª Lei de Newton lei da inércia

Na ausência de uma força um corpo em repouso permanece em repouso e um corpo em movimento permanece em movimento, com velocidade constante (movimento uniforme). Um corpo só pode alterar seu movimento se for sujeito a uma força. Essa lei também é conhecida como lei da preguiça.
Nota ; quando os corpos que estão em movimento uniforme a força resultante se actua sobre ele e nula.

aplicação

1) Um corpo em movimento uniforme sofre acção de duas forças, Fa e Fb sendo Fa=15N determine o valor da força desconhecida (Fb)

Resolução

Conforme vimos na primeira aula a força resultante é dada pela diferença entre Fb e Fa (Fb-Fa=Fr) e como o corpo esta em movimento uniforme a força resultante será nula Fr=0 Fb-Fa=Fr Fb-15=0 Fb=15N 2 )um bloco é arrastado por uma força de 8N formando um ângulo de 60ᵒ sabendo que o bloco se move com velocidade constante determine; determine a força que e exercida no sentido contrario.

Resolução Primeiro devemos decompor a força Fb em uma componente horizontal que chamaremos de Fbx=Fb×cos 60ᵒ

Como o corpo se move com velocidade constante a força resultante será nula Fbx-Fa=0 Fb×cos 60ᵒ-Fa=0 Fa=Fb×cos 60ᵒ Fa=8×cos 60ᵒ Fa=8×1/2 Fa=4N

2ª lei de Newton principio fundamental da dinâmica

A força resultante que actua sobre um corpo ou sistema é proporcional a sua massa.

Fr=m×a

Exemplo 1)Um corpo de massa igual a 5kg sobre acção de uma força de intensidade 15N determine o valor da aceleração em que ela e sujeita.

Dados  Fr=15N

m=5kg

Fr=m×a

a=3m/s²
2) Um corpo de massa igual a 3kg está sob a acção de uma força horizontal constante. Ele desloca-se num plano horizontal, com uma velocidade de 2m/s em 2s., determine a intensidade da força :

Dados

m=3kg

v=2m/s

t=2s

Fr=m×a

  Fr=m×a Fr=3×1 Fr=3N
3) Um corpo de massa 4kg desloca se segundo a equação x=4+2t+3t² calcule a força resultante que nesse actua

Resolução m=4kg

a=6m/s²

Fr=m×a

Fr=4×6

Fr=24N
4) Um bloco de massa 2 kg esta sujeita a acção de duas força horizontais determine o valor da aceleração

  Resolução

Fa-Fb=ma

13-5=2a

2a=8

  a=4m/s²

3ª Lei de Newton lei de acção e reacção

Conforme nos sabemos para toda acção a sempre uma reacção assim e na física também. Quando aplicamos uma força sobre uma superfície ou corpo ele interage com uma força de igual modulo mais em sentido contrário.

P-N=0 P=N Exercícios de aplicação 1)Para o sistema abaixo determine ; a) o valor da aceleração b)a força normal

Resolução Primeiro vamos representar todas forças que actua no eixo horizontal e vertical

a)Em relação ao eixo x temos apenas duas forças Fbx e Fa, como o movimento é ao longo de x com essas forças obtemos a força resultante que equivale ao produto da massa pela aceleração.

Fbx-Fa=ma

Fb×cos30ᵒ-Fa=ma

8×cos30ᵒ-12=3a

3a=8×cos30ᵒ-12

3a=8×0.86-12

3a=6.88-12

3a=-5.12

a=-5,12/3

a=-1.71m/s²


b)Para determinamos a força de relação normal (N), vamos usar o eixo y, e como não a movimento ao longo do y (0 corpo não esta a subir nem descer), a resultante em y será nulo. Fby+N-P=0

Fb×sen30+N-mg=0

N = mg -Fb×sen30ᵒ

N =3×10-8×0.5

N =30-4

N =26N

2)Determine a aceleração e a força de reacção entre os dois blocos

Resolução Vamos separar os blocos e escrevemos as equações da segunda lei de Newton

A; R=mb×a 

B; F-R= mb×a      

+___________

F= mb×a  + mb×a 

50=4a+6a

4a+6a=50

10a=50

  a=5m/s²  

Outra forma de calcular a aceleração e considerando o sistema como se fosse um único bloco de massa ma+mb e considerar F como força resultante.

Fr=ma

Fr=F=50N

m= ma+mb=4+6=10

b)Para calcular a reacção entre os blocos basta pegamos uma das equações e substituir os respectivos valores. Vamos pegar do bloco “a” A;

R=mb×a 

R=4×5 

R=20N Podíamos ter pegado a equação do bloco b o resultado seria o mesmo. 


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