4. Leis fundamentais da Mecânica. Dinâmica do movimento retilíneo. Dinâmica do movimento circular. Força centrípeta.



00:35 tecnicamente estamos no dia 30.06, até pouco mais cedo estava arrumando umas outras postagens, quando vi o horário pensei: é vou começar uma nova e aqui estou eu o conteúdo de hoje é um dos mais interessantes, não que os outros não o sejam, porém o interessante do conteúdo é que vamos começar força centrípeta que as vezes pode se tornar descompreendido e veremos que é muito simples e legal. eu acho que deveria estar dormindo até porque estudei o dia todo, até porque também não tem ninguém para perder o tempo lendo meus comentários, então ignorarei todos esses indícios de que minha cama deve estar confortável e vamos começar. Começaremos agora pelas Leis fundamentais da Mecânica.

Estramos agora entrando em uma área denominada Dinâmica. Na cinética estudamos o movimento sem analisar a causa do mesmo, já na Dinâmica que é o nosso conteúdo agora estaremos observando a relação entre força e movimento.

O efeito de causa é algo intuitivo, para estuda-las e compreende-las, podemos basearmos em efeitos causados a ela, como:
Aceleração: que basicamente é a alteração da velocidade, quando uma força é aplicada.
Deformação: que pode fazer com que o corpo mude o formato ao sofrer a ação de uma determinada força.

Na figura abaixo, podemos observar que ela está sofrendo a influência de algumas forças, sendo essas forças vetoriais (pois tem módulo, sentido e direção) a força resultante é a força que produz o mesmo efeito das outras aplicadas no corpo, e ela pode ser calculada a partir das somas dos vetores aplicados.
Sendo assim (de forma ilustrativa) a força resultante na caixa acima é:




Vamos começar agora a pensar sobre as Leis fundamentais da Mecânica, sabemos que a mecânica é o ramo da física que estuda o movimento das partículas e dos fluidos.
Daí vamos as perguntas

Pergunta 1 do dia: Se a mecânica é um ramo da física muito estudado, tem lógica eu ter ramos que fundamentem minhas teorias?
Pergunta 2: Tu concorda que minha pergunta foi inútil?

O que importa da coisa toda, é que com o passar do estudo, foram constatadas algumas particularidades do ramo, ou com a divisão da física perceberam-se que a mecânica tinha certas particularidades, o que importa mesmo é que agora iremos entender uma daquelas coisas que irá te deixar dormir bem. preparem-se que irei apresentar-lhes agora as Leis Fundamentais da Mecânica.

1° Lei - Inércia " todo corpo permanece em estado de repouso ou de movimento uniforme ou de linha reta, ao menos que seja obrigado a muda-lo por forças externas aplicadas sobre ele"

entender a lei da inércia é fundamental para compreender bem a dinâmica, se temos um objeto que está parado o corpo permanecerá parado até que tenha alguma força nele, ou seja, ele não vai andar, pular.. enfim nada. O corpo poderá ficar em repouso ou em movimento uniforme em linha reta. APOIO 1 ("Dialogos Sobre os Dois Principais Sistemas do Mundo")


"Dialogos Sobre os Dois Principais Sistemas do Mundo"

SALVIATTI:.. Diga-me agora: Suponhamos que se eu tenha uma superficie plana lisa com um espelho e feita de um material duro como um aco. Ela nao esta horizontal, mas inclinada, e sobre ela foi colocada uma bola perfeitamente esferica, de algum material duro e pesado, como o bronze. A seu ver, o que acontecera quando a soltarmos?
SIMPLÍCIO: Nao acredito que permaneceria em repouso; pelo contrario, estou certo que ela roraria espontaneamente para baixo...
SALVIATTI:. E por quanto tempo a bola continuaria a rolar, e quao rapidamente? Lembre-se de que eu falei de uma bola perfeitamente redonda e de uma superficie altamente polida, afim de remover todos os impedimentos externos e acidentais. Analogicamente, nao leve em consideracao qualquer impedidmento de ar causado por sua resistencia a penetracao, nem qualquer outro obstaculo acidental, se houver.
SIMPLÍCIO: Compreendo perfeitamente, e em resposta a sua perguntadigo que a bola continuaria a mover-se indefinidamente, enquanto permanecesse sobre a superficie inclinada, e com movimento continuamente acelerado...
SALVIATTI: Mas, se quisessemos que a bola se movesse para cima sobre a mesma superficie, acha que ela subiria?
SIMPLÍCIO: Nao espontaneamente, mas ela o faria se fosse puxada ou lancada para cima.
SALVIATTTI: E se fosse lancada com um certo impulso, qual seria seu movimento, e de que aplitude?
SIMPLICIO: O movimento seria constantemente freiado e retardado, sendo contrario a tendencia natural, e duraria mais ou menos tempo conforme o impulso e a inclinacao do plano fossem maiores ou menores.
SALVIATTI: Muito bem, ate aqui voce me explicou o movimento sobre dois planos diferentes. Num plano inclinado para baixo, o corpo desce espontaneamente e continuaria acelerando, e e preciso empregar uma forca para lancar um corpo ou mesmo mante-lo parado, e o movimento impresso no corpo diminui continuamente, ate cessar todo. Voce diria ainda que, nos dois casos, surgem diferencas conforme a inclinacao do plano seja maior ou menor, de forma que um decline mais acentuado implica maior velocidade, ao passo que, num aclive, um corpo lancado com uma dada forca se move tanto mais longe quanto menor o aclive.
Diga-me agora o que aconteceria ao mesmo corpo movel,colocado sobre uma superficie sem nenhum aclive nem declive.
SIMPLÍCIO: Aqui preciso pensar um instante sobre a resposta Nao havendo declive, nao pode haver tendencia natural ao movimento; e, nao havendo aclive, nao pode haver resistencia ao movimento. Parece-me portanto que o corpo deveria naturalmente permanecer em repouso. Mas eu me esqueci: faz pouco tempo que sagredo me deu a entender que isto e o que aconteceria.
SALVIATTI: Acredito que aconteceria se colocassemos a bola firmemente num lugar. mas que sucederia se lhe dessemos um impulso em alguma direcao?
SIMPLÍCIO:Ela teria que se mover nessa direcao.
SALVIATTI: Mas com que tipo de movimento? Seria continuamente acelerado, como no decline, ou continuamente retardado, como no acline?
SIMPLÍCIO: Não posso ver nenhuma causa de aceleracao, uma vez que nao ha aclive nem declive.
SALVIATTI: Exatamente. Mas se nao ha razao para que o movimento da bola se retarde, ainda ah menos razao para que ela pare; por conseguinte, por quanto tempo voce acha que a bolca continuara se movendo?
SIMPLÍCIO: Tao longe quanto a superficie se estendesse sem subir nem descer.
SALVIATTI: Entao, se este espaco fosse ilimitado, o movimento sobre ele seria tambem ilimitado? Ou seja, perpetuo?
SIMPLÍCIO: Parece_me que sim, desde que o corpo movel fosse feito de materia duravel."

A partir desse texto que até agora dos que li foi o que me pareceu mais prático e fácil de visualizar do qual farei novamente referência aqui (por já ter comentado dele em outro post) por saber que é de extrema importância a sua compreenção. Percebemos assim que o corpo permanecerá em repouso se não for aplicada nenhuma força sobre ele, assim como continuará em movimento se não tiver nenhuma força que faça-o parar, ou nenhum fator .. como influência do ar, atrito .. dentre tantas outras possíveis causas, com esse exemplo podemos despreender novamente a questão das falsas concepções adquiridas a partir de coisas cotidianas.. se pensássemos no cotiano quando chutamos uma bola por exemplo com o passar do tempo ela vai parando.. podíamos compreender isso como que essa força aplicada inicialmente não seria suficiente para que ela continuasse infinitamente, porém vemos a partir desse postulado e muito bem exemplificado que a questão não é essa.. e isso poderia trazer conclusões equivocadas..



2° Lei - F= ma " A variação da quantidade de movimento é proporcional à intensidade da força motriz aplicada sendo a sua direção igual àquela em que atua a força"

3° Lei - Ação e Reação - "A qualquer ação opõe-se uma reação de intensidade igual e de sentido oposto. Por outras palavras as interações mútuas de dois corpos são sempre iguais e de sentidos contrários"


"Um burro estava puxando uma carroça e de repente parou e falou ao carroceiro:
- Não vou mais puxar a carroça; de acordo com a 3a Lei de Newton, quando exerço uma força sobre a carroça, esta vai exercer uma força sobre mim de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto, anulando a primeira.
-Você é burro mesmo! respondeu o carroceiro.
-Por quê? perguntou o burro.
-Porque as forças de ação e reação atuam sobre corpos diferentes e conseqüentemente não se anulam"


Movimentos Verticais
Queda Livre


Lançamento Vertical
Fórmulas:




prévia de força centrípeta.
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Reações: