Leis de Newton para o movimento, Slides de Física

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Leis de Newton

para o movimento

Prof. Gerson Anderson de

Carvalho Lopes

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁ DISCIPLINA: FÍSICA 1

Roteiro da

aula

Objetivos Pré-requisitos Introdução e Contextualização histórica Precedentes das Leis de Newton As três Leis de Newton

• 1ª Lei de Newton – Lei da Inércia
• 2ª Lei de Newton – Lei da Força ou Princípio Fundamental da Dinâmica
• 3ª Lei de Newton – Lei da Ação e Reação O sucesso das três Leis de Newton Conclusão Referências bibliográficas Considerações iniciais 1 2 3 4 2

Situando esta aula na disciplina de Física 1 ... CINEMÁTICA LEIS DE NEWTON

• DINÂMICA APLICAÇÕES ...

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Objetivos da aula

Familiarizar-se com os enunciados das três Leis de Newton e suas aplicações; Aplicar as Leis de Newton na resolução de problemas; Compreender a validade das três Leis de Newton através de exemplos. 5

Introdução e Contextualização

histórica

• Movimento natural e movimento forçado: A “relação” entre força e velocidade.
• A explicação do movimento de uma flexa. Aristóteles (https://pt.wikipedia.org/w iki/Arist%C3%B3teles) Imagem: http://luznafisica.wikidot.com/printer--friendly//leis-de-newton-forca- e-movimento Imagem: https://detalesanewton.wordpress.com/2014/02/28/la- flecha-de-aristoteles-y-el-organo-sensorial-de-dios/ MOVIMENTO FORÇADO MOVIMENTO NATURAL PEDRA ARREMESSADA 7

Introdução e Contextualização

histórica

• A teoria do Ímpeto para explicar por que o movimento cessa. Aristóteles (https://pt.wikipedia.org/wiki/ Arist%C3%B3teles) O abandono da teoria do ímpeto se deu frente à necessidade de precisão na ciência. Imagem: https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Fotothek_df_tg_0000118_Ballistik_%5E_Kanone.jpg Imagem: https://it.wikipedia.org/wiki/Teoria_dell%27im peto 8

Precedentes da três Leis de Newton

• Descartes imaginou que os corpos possuíam uma grandeza chamada Momento (p), que pode ser interpretada como a quantidade de movimento de um corpo. René Descartes Imagem: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ren %C3%A9_Descartes velocidade volume massa
• Para ele, o momento era a velocidade vezes o volume. Hoje sabemos que não é o volume (v) que importa, mas sim a massa (m) do corpo. p = m. v Imagem: https://www.youtube.com/@CienciaTodoDia 10

Isaac Newton

• Isaac Newton : Foi um matemático, físico, astrônomo e teólogo inglês.
• Logo depois que Newton obteve seu diploma de bacharel no Trinity College, Cambridge, em agosto de 1665, a universidade fechou temporariamente como precaução contra a Grande Praga. Ele então se mudou para a fazenda da família em Woolsthorpe. Isaac Newton Imagem: https://pt.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton
• Apesar de ter sido indistinguível como estudante de Cambridge, os estudos privados de Newton em Woolsthorpe ao longo dos anos de 1665 e 1666 viram o desenvolvimento de suas teorias em cálculo e outras áreas. 11

As três Leis de Newton

• 1ª Lei: Princípio da Inércia.
• O movimento quando não há força externa resultante: o momento não varia. EXEMPLO 1: Passageiros de um ônibus são projetados para frente quando o ônibus freia bruscamente. Se (^0) , Logo^ p^ = constante “Se a força resultante sobre um corpo é nula, este permanece em repouso ou em Movimento Retilíneo Uniforme”. 13

As três Leis de Newton

Equilíbrio Estático Repouso Equilíbrio Dinâmico MRU EXEMPLO 2: Na ausência de atrito no espaço sideral, um astronauta sem propulsor se moveria para sempre em linha reta. Outra forma de enunciar o princípio da inércia: “Na ausência de forças resultantes, todos os corpos tendem a permanecer em equilíbrio”. 14

A ForçaA Força

Teste: Composição de Forças

Quais dos seis arranjos da figura mostram corretamente a soma vetorial de Forças? 16

A Segunda Lei de Newton

A Segunda Lei de Newton

resultante F

net

= 0 → v = constante res F

net

 0 → a ≠ 0 res ar motor 17

As três Leis de Newton

• A primeira lei não é um caso particular da segunda, como pode parecer à primeira vista. Se a força resultante que atua sobre um corpo for nula, então é possível encontrar um conjunto de referências nos quais este corpo não tem aceleração. ( Referenciais Inerciais ) Se nenhuma força Resultante atua sobre um corpo (∑F=0), sua velocidade não pode mudar, ou seja, o corpo não pode sofrer aceleração.
• Porém a primeira Lei é também é importante pois ela garante a definição de referencial inercial e a homogeneidade do espaço. Se 0 , logo (^) = 0 e, portanto, v = constante
• Referencial inercial é um referencial para o qual as leis de Newton são válidas. 19

As forças sempre ocorrem aos pares!

Quando dois corpos interagem entre

si, a força F

AB

exercida pelo corpo A

sobre B tem a mesma magnitude e

sentido contrário à força F

BA

exercida por B sobre o copo A

F

AB

= - F

BA

• 3ª Lei: Princípio da Ação e Reação.

As três Leis de Newton

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