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Resumo simulado CMR exatas: Física

Física: MCU; Leis de Newton

MCU

Podemos definir o movimento circular uniforme como um movimento que contêm uma trajetória circular e uma velocidade escalar constante e nula. Sua função horária dos espaços é a do primeiro grau.
- Período: T
Podemos considerar como período T, o menor espaço de tempo, para que a posição, a velocidade e a aceleração se repitam igualmente. No caso do movimento circular, podemos dizer que o período T, é o tempo que um objeto gasta para dar uma volta integral em sua trajetória circular.
- Frequência: f
Podemos considerar a freqüência como sendo a quantidade de vezes que a posição, a velocidade e a aceleração se repetem igualmente. No caso do movimento circular, podemos dizer que a frequência é o total do número de voltas realizadas pelo objeto em uma determinada unidade de tempo.
Considerando n como o número de voltas realizadas pelo objeto em um determinado espaço de tempo, a frequência será calculada através da seguinte equação: f=n / variação de tempo
A freqüência de um movimento circular uniforme é medida através da ?rotação por minuto? (RPM), ou ?rotação por segundo? (RPS).
Por exemplo, se 1 minuto é igual a 60 segundos, consequentemente temos:
1RPS = 60RPM
-Velocidades escalares no movimento circular e uniforme
Sempre no movimento circular uniforme, as velocidades escalares e lineares serão constantes, e com isso, seus valores médios e instantâneos irão coincidir.
É importante ressaltar que para o móvel realizar uma volta completa em uma trajetória circular de raio R, seu deslocamento será de 2?R, seu ângulo descrito será de 2? rad, e seu tempo gasto é representado pelo período T. Vejamos:

V = 2? f R OU V = ? R
e
? = 2? f

Leis de Newton

1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia

Quando estamos dentro de um carro, e este contorna uma curva, nosso corpo tende a permanecer com a mesma velocidade vetorial a que estava submetido antes da curva, isto dá a impressão que se está sendo "jogado" para o lado contrário à curva. Isso porque a velocidade vetorial é tangente a trajetória.
Quando estamos em um carro em movimento e este freia repentinamente, nos sentimos como se fôssemos atirados para frente, pois nosso corpo tende a continuar em movimento.

Estes e vários outros efeitos semelhantes são explicados pelo princípio da inércia, cujo enunciado é:

"Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento."

Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia, se alguém, ou alguma coisa aplicar nele uma força resultante diferente se zero.

2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica

Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes observamos que elas não produzem aceleração igual.

A 2ª lei de Newton diz que a Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa, ou seja:

ou em módulo: F=ma

Onde:

F é a resultante de todas as forças que agem sobre o corpo (em N);

m é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg);

a é a aceleração adquirida (em m/s²).

A unidade de força, no sistema internacional, é o N (Newton), que equivale a kg m/s² (quilograma metro por segundo ao quadrado).

Exemplo:

Quando um força de 12N é aplicada em um corpo de 2kg, qual é a aceleração adquirida por ele?

F=ma

12=2a

a=6m/s²

3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação

Quando uma pessoa empurra um caixa com um força F, podemos dizer que esta é uma força de ação. mas conforme a 3ª lei de Newton, sempre que isso ocorre, há uma outra força com módulo e direção iguais, e sentido oposto a força de ação, esta é chamada força de reação.

Esta é o princípio da ação e reação, cujo enunciado é:

"As forças atuam sempre em pares, para toda força de ação, existe uma força de reação."

-Força Peso

Quando falamos em movimento vertical, introduzimos um conceito de aceleração da gravidade, que sempre atua no sentido a aproximar os corpos em relação à superficie.

Relacionando com a 2ª Lei de Newton, se um corpo de massa m, sofre a aceleração da gravidade, quando aplicada a ele o principio fundamental da dinâmica poderemos dizer que:

A esta força, chamamos Força Peso, e podemos expressá-la como:

ou em módulo:

O Peso de um corpo é a força com que a Terra o atrai, podendo ser váriável, quando a gravidade variar, ou seja, quando não estamos nas proximidades da Terra.

A massa de um corpo, por sua vez, é constante, ou seja, não varia.

Existe uma unidade muito utilizada pela indústria, principalmente quando tratamos de força peso, que é o kilograma-força, que por definição é:

1kgf é o peso de um corpo de massa 1kg submetido a aceleração da gravidade de 9,8m/s².

A sua relação com o newton é:

- Impulso E Quantidade De Movimento
1. Impulso Impulso é a grandeza física que relaciona a força que atua sobre um corpo e o intervalo de tempo que ela atua sobre o mesmo. Imagine um jogador de futebol, quando ele chuta uma bola, ele aplica uma força durante certo intervalo de tempo...

- Energia
Energia É uma grandeza física que tradicionalmente se define como a capacidade de corpos e sistemas para realizar um trabalho. A energia pode adotar diversas formas, podendo transformar-se de uma noutra forma (conversão de energia), embora...

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- Hidrostática
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