As Leis de Newton
2 gostaram6,456 visualizações
O documento apresenta um resumo das três leis de Newton. A primeira lei fala sobre o princípio da inércia, a segunda sobre a relação entre força, massa e aceleração, e a terceira sobre a ação e reação. O texto também define conceitos como massa, peso e força gravitacional e apresenta exemplos práticos para ilustrar cada lei.
As Leis de Newton
- 1. Escola de Ensino Médio João Alves Moreira As Leis de Newton Disciplina: Física EQUIPE: RODOLFO, WALESCA, DANIELLE, LUCIANA E ABELARGDA PROFESSOR: THIAGO FREITAS – TURMA 1º ANO “A” Vazantes – CE
- 2. TRABALHO DE FÍSICA TEMA: As Leis de Newton Peso, Massa e Força Gravitacional. MASSA: É a quantidade de matéria que um corpo possui e não se altera se o corpo mudar de lugar no espaço. PESO: É a força com que um corpo é atraído gravitacionalmente pela Terra. Como ele depende da ação da gravidade, ele se altera se o corpo mudar de lugar no universo. FORÇA GRAVITACIONAL: É a força com que todos os corpos são atraídos para o centro da Terra. OBS.: Na Física, massa e peso são conceitos totalmente diferentes, embora sejam usados com o mesmo significado no cotidiano. O Peso é uma Força O peso de um corpo é igual à ação da gravidade da Terra sobre a sua massa. A fórmula que é usada para se calcular o peso de um corpo é: P = Peso (N) m = Massa (kg) g = Aceleração gravitacional (9,8 m/s²) Como o peso é uma força, ele possui uma direção, um sentido e uma intensidade.
- 3. DIREÇÃO: Vertical, em relação à superfície terrestre. SENTIDO: Sempre de cima para baixo, pois é a massa da Terra, que é maior, que atrai todos os corpos para o seu centro. INTENSIDADE: É o módulo da força medido por quilograma-força (kgf) ou Newton (N). Primeira Lei de Newton – Princípio da Inércia “Todo corpo continua em repouso ou em MRU, a menos que uma força atua sobre ele.” Ou seja, se ele estiver em repouso, continuará em repouso e se estiver em movimento continuará em Movimento Retilíneo Uniforme. EXEMPLO – Suponha que uma pessoa esteja cavalgando e, subitamente, o cavalo pare. O que acontecerá com a pessoa? A reposta é simples: Como ela estava em movimento, ela tende a continuar neste estado, portanto ela será lançada com a mesma velocidade que o cavalo desenvolvia anteriormente. Segunda Lei de Newton – Princípio Fundamental da Mecânica “A resultante das forças que agem num corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração adquirida.” Em fórmula:
- 4. F = Força (N) m = Massa (kg) a = Aceleração (m/s²) A aceleração deum corpo é diretamente proporcional à força resultante que atua sobre ele. A aceleração de um corpo também depende da sua massa. EXEMPLO – Imagine uma pessoa puxando uma caixa. Para que ela se desloque é necessária que se aplique uma força sobre a mesma. Nota-se que quanto maior a massa da caixa, mais força terá que ser utilizada para puxá-la e com o aumento da força há um aumento da aceleração desenvolvida pela mesma. Terceira Lei de Newton – Princípio da Ação e Reação “A uma ação sempre se opõe uma reação igual, ou seja, as ações de dois corpos sobre o outro são sempre iguais e se dirigem a partes contrárias.” Toda vez que um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, este também exerce em A uma força tal que estas forças: - Têm mesma intensidade - Têm mesma direção - Têm sentidos opostos - Têm a mesma natureza EXEMPLO – Imagine um nadador numa piscina. Para se deslocar, o nadador empurra a água para trás e, esta por sua vez, o empurra para frente.
- 5. Exercício Avaliativo I. Coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas afirmativas a seguir. Redija as falsas de modo que elas fiquem verdadeiras. 01. ( V ) Os Corpos estão sujeitos a uma força de atração conhecida como força da gravidade. 02. ( V ) A Massa é a quantidade de matéria que um corpo possui e não se altera se o corpo mudar de lugar no Universo. 03. ( V ) O Peso depende da ação da gravidade. Ele se altera se o corpo mudar de lugar no Universo. 04. ( V ) Se uma pessoa for para um planeta cuja gravidade é menor, seu peso também ficará menor. 05. ( V ) Na Lua, a gravidade é seis vezes menor do que na Terra. 06. ( V ) Se na Terra, a massa de um corpo é 5,0 kg, quando consideramos g = 10 m/s² seu peso seria aproximadamente de 50 N. 07. ( V ) Na Física, massa e peso são conceitos totalmente diferentes, embora no cotidiano sejam usados com o mesmo significado. 08. ( V ) O peso de um corpo é a força com que ele é atraído gravitacionalmente pela Terra. 09. ( F ) O peso de um corpo é igual à ação da gravidade da Terra sobre a sua massa, ou seja, P = m.a (onde P é o peso, m é a massa do corpo e g é a aceleração da gravidade). 10. ( V ) Como o peso é uma força, ele possui uma direção, um sentido e uma intensidade. 11. ( V ) Para medir a massa de um corpo sempre usamos uma balança, pois a massa sempre será a mesma independentemente de onde se encontra o corpo. 12. ( V ) Força é a grandeza física capaz de variar a velocidade de um corpo ou de deformá-lo. 13. ( V ) Grandezas escalares são aquelas especificadas apenas por seus valores e unidades. 14. ( V ) A temperatura do ambiente e o volume de uma garrafa são exemplos de grandezas escalares.
- 6. 15. ( V ) Toda grandeza vetorial é representada por um símbolo como uma seta sobre ele. 16. ( V ) A força de atrito exerce uma força de oposição ao movimento de um corpo que desliza sobre outro. 17. ( V ) A resistência do ar: força que é oposta pelo ar ao movimento de objetos que o atravessem. 18. ( V ) Para que um corpo parada se movimente é preciso que nele atue alguma força. 19. ( F ) Quanto maior a força, menor será a aceleração. 20. ( F ) Quanto maior a massa de um corpo, maior será a aceleração que ele adquire. 21. ( V ) Um foguete em movimento é um exemplo prático da Terceira Lei de Newton. Correção das Falsas: 09 - O peso de um corpo é igual à ação da gravidade da Terra sobre a sua massa, ou seja, P = m.g (onde P é o peso, m é a massa do corpo e g é a aceleração da gravidade). 19 - Quanto maior a força, maior será a aceleração. 20 - Quanto maior a massa de um corpo, menor será a aceleração que ele adquire. II. LEIS DE NEWTON 01- Primeira Lei de Newton (Inércia): Se nenhuma força atuar sobre um corpo, ele permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme (velocidade constante). 02- Segunda Lei de Newton (Força): Calcule a aceleração dos corpos: Corpo 1: m = 10 kg e F = 50 N Corpo 2: m = 50 kg e F = 50 N
- 7. Resolução: Corpo 1: Corpo 2: 03- Terceira Lei de Newton (Ação e Reação): “Para cada ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade e direção, mas de sentido contrário.” Exercícios complementares 01) Na Terra, uma caixa tem peso igual a 49 N. Considere os valores aproximados das acelerações gravitacionais. a) Calcule a massa da caixa em Mercúrio e em Júpiter. R: Se o Peso na Terra é 49 N, então: Como a massa não se altera se o corpo mudar de lugar no espaço, a massa da caixa tanto em Mercúrio quanto em Júpiter é a mesma na Terra, ou seja, m = 5 kg. b) Em que planeta, dentre os citados anteriormente, o peso da caixa é maior? Justifique sua resposta. R: Em Júpiter, pois lá a aceleração gravitacional é maior. 02) Na Terra, um fio de cobre é capaz de suportar, em uma de suas extremidades, massas suspensas de até 60 kg, sem se romper. Considere a aceleração da gravidade, na Terra, igual a 10 m/s² e, na Lua, igual a 1,5 m/s².
- 8. a) Qual a intensidade da força máxima que o fio poderia suportar na lua? Justifique. R: Tanto na Lua, como em qualquer outro lugar, o fio continua suportando a mesma intensidade de força (600 N). b) Qual a maior massa de um corpo sustentado por esse fio, na Lua (onde g = 1,5 m/s²), sem que ele se rompa? Justifique. R: Como a aceleração gravitacional da Lua é inferior a da Terra, por exemplo, esse valor fixo da Força-Peso (600 N) corresponde na Lua a um corpo de massa maior, no caso 400 kg. 03) A velocidade de um trem de massa 3.000 kg entre duas estações é dada pelo gráfico abaixo.
- 9. Velocidade do Trem v (km/h) 60 50 40 30 Velocidade 20 10 t (s) 0 90 210 260 Calcule: a) O módulo da força resultante entre 0 s e 90 s, entre 90 s e 210 s e entre 210 s e 260 s. R: Entre 0 s e 90 s: 54 km/h = 15m/s Entre 90 s e 210 s:
- 10. Entre 210 s e 260 s: | b) A distância entre as duas estações. R: 1º Trecho: 3º Trecho: 2º Trecho:
- 11. 04) (PUC-PR) A aceleração adquirida por um automóvel é de 1,5 m/s² e a força resultante que age sobre ele é 3.000 N. Com base nessas informações, analise as proposições: I. II. III. A massa do automóvel é igual a 2.000 kg. (V) A massa do automóvel é igual a 4.500 N. (F) Se o automóvel partir do repouso, após 4 segundos sua velocidade será igual a 6 m/s. (V) Se o automóvel partir do repouso, após 2 segundos terá percorrido um espaço igual a 1,5 metros. (F) Se quisermos reduzir a aceleração à metade, basta dividirmos por dois a intensidade da força aplicada. (V) IV. V. Estão corretas: a) b) c) d) e) Apenas I e II Apenas I e III I, III e V I, II e IV II, III e V R: I. II.
- 12. III. IV. V. Item correto: C “Imaginar é mais importante que saber, pois o conhecimento é limitado enquanto a imaginação abraça o Universo” – Albert Einstein.