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Nome: Sabryna, Tainara e Nicole     Turma:201

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Nome: Sabryna, Tainara e Nicole     Turma:201

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       LEIS DE NEWTON                                                                      

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       LEIS DE NEWTON                                                                      

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As leis de Newton constituem a base da mecânica clássica. Eles são um

conjunto de três leis que podem explicar a dinâmica do movimento do objeto.

Essas leis foram publicadas pela primeira vez em 1687 pelo físico britânico

Isaac Newton em seus três volumes "Princípios Matemáticos da Filosofia

Natural".

Um dos legados mais importantes de Isaac Newton é a explicação matemática

precisa do movimento humano. A mecânica newtoniana provou ser capaz de

prever as trajetórias de asteroides e marés e se tornou um dos marcos da

física que interpretou os fenômenos naturais como equações matemáticas.

Além de suas propriedades físicas, a interação entre dois objetos também é

medida pelo conceito de força; o resultado físico da interação de cada objeto é

fisicamente interpretado como o resultado da força: na verdade, a força é A

interação entre pares de objetos e é responsável pela aceleração, ou seja,

mudanças na velocidade. O corpo em que atuam. Objetos diferentes costumam

responder de maneira diferente a uma dada força. Para caracterizar essa

resposta, uma massa é definida para cada objeto
As leis de Newton se definem na estrutura vetorial, mas essas leis foram

expressas de várias maneiras nos últimos três séculos, incluindo fórmulas que

são essencialmente escalares: as fórmulas hamiltonianas e lagrangiana da

mecânica clássica; embora não sejam newtonianas. As leis acrescentam

qualquer elemento básico conteúdo, mas eles expressam os mesmos princípios

de forma mais realista para alguns problemas, embora à primeira vista eles

sejam difíceis em comparação com os problemas mais simples normalmente

encontrados nas seções que eles introduzem

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“Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em

uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças

aplicadas sobre ele.”

A lei estabelece que, se não houver força líquida diferente de zero agindo

sobre um objeto, ele deve permanecer estacionário ou se mover em linha

reta a uma velocidade constante. A lei da inércia também explica a

geração da força inercial, ou seja, a força gerada quando os objetos são submetidos a uma força que pode acelerá-los. Por exemplo, quando os

motoristas pisam no pedal do acelerador de um carro, eles podem sentir

que o assento está sendo pressionado, como se estivessem sendo

forçados para trás. O sentimento é uma manifestação de sua preguiça, ou

seja, seu corpo tende a ficar parado ou em velocidade constante.

Além disso, quanto maior for a massa de um objeto, maior será sua

inércia. Portanto, alterar o estado de movimento de um objeto grande

requer mais força. Quando uma pequena força é aplicada, objetos de

baixa massa podem facilmente alterar seu estado de movimento.

A primeira lei de Newton não é intuitiva: quando rolamos a bola no

chão, ela para diante de nossos olhos. Nunca esperamos que ele role

para sempre. O atrito entre a bola e o solo desacelera continuamente o

objeto

EXEMPLO

Se puxarmos rapidamente uma toalha de uma mesa cheia de objetos, é possível retirá-la sem derrubar nenhum deles graças a tendência destes objetos manterem-se em repouso. O feito acontece devido à puxarmos a toalha em alta velocidade, a força de atrito entre os objetos e a toalha é insignificante.

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Primeira Lei de Newton: Inércia - Brasil Escola

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A segunda lei de Newton determina que a força resultante em um corpo é resultado do produto entre sua massa e sua aceleração.

A lei determina que se aplicarmos força sobre um objeto, ela produzirá movimento, cuja aceleração é proporcional à sua massa. Ela é calculada por meio do produto entre a massa do corpo e a sua aceleração e faz parte do conjunto das leis de Newton, que são uma das principais sustentações da Mecânica Clássica.

Resumidamente, podemos dizer que se infligirmos a ação de uma força resultante não nula sobre um objeto, este manifestará uma aceleração de mesma direção e sentido dessa força. Assim, a força resultante é proporcional tanto à massa quanto à aceleração, mas inversamente proporcional à inércia (capacidade de resistência ao movimento) do corpo.
Vale ressaltar que caso as forças resultantes gerem um valor nulo, isso significa que o corpo está em equilíbrio, portanto não se moverá. Além disso, como a força resultante é uma grandeza vetorial, a orientação e o módulo devem ser considerados.

Exemplo

Imagine que tenha duas bolas, uma de boliche e outra de futebol, ao lançar as duas para frente, verá que a bola de futebol percorrerá uma distância maior que a de boliche devido ao seu peso.

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A Terceira Lei de Newton recebe o nome de Lei da Ação e Reação. Essa lei diz que todas as forças surgem aos pares: ao aplicarmos uma força sobre um corpo (ação), recebemos desse corpo a mesma força (reação), com mesmo módulo e na mesma direção, porém com sentido oposto. O enunciado original da Terceira Lei de Newton encontra-se traduzido abaixo:

A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.”

Essa lei permite-nos entender que, para que surja uma força, é necessário que dois corpos interajam, produzindo forças de ação e reação. Além disso, é impossível que um par de ação e reação forme-se no mesmo corpo.

Outra informação contida no enunciado da Terceira Lei de Newton indica que os pares de ação e reação têm a mesma intensidade, mesma direção, porém sentidos opostos. Assim, se produzirmos uma força direcionada para baixo sobre um corpo, receberemos dele uma força de reação direcionada para cima. Por exemplo: se estivermos usando patins e empurrarmos um carrinho de supermercado lotado de compras, seremos empurrados para trás, em decorrência da fraca intensidade da força de atrito entre as rodas dos patins e o piso.

Para toda força de ação, surge uma força de reação, com mesmo módulo e direção, porém em sentido oposto.

Exemplo
Lançamento de foguetes: para serem lançados, o combustível dos foguetes é queimado e os gases se expandem, aplicando uma força sobre o solo. A superfície aplica sobre os gases uma força de reação, que empurra o foguete para cima.

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No Sistema Internacional (SI) as unidades de medida são: F (força) é indicada em Newton (N); m (massa) em quilograma (kg) e a (aceleração adquirida) em metros por segundo ao quadrado (m/s²). Importante ressaltar que a força é um vetor, ou seja, possui módulo, direção e sentido.

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1 LEI: ∑FR (+ vetor) = 0

∑ = Símbolo de Somatório
FR (+ vetor) = Força resultante

2 LEI: FR (+ vetor) = m. a (+ vetor)

FR (+ vetor) = Força resultante
m = massa
a (+ vetor) = aceleração adquirida em m/s²

3 LEI: F (+ vetor) A, B = F (+ vetor) B, A

F (+ vetor) A, B = Força que o corpo A faz em B
F (+ vetor) B, A = Força que o corpo B faz em A

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Vetores são segmentos de retas usados para representar alguma grandeza vetorial.

Vetores

Vetores são segmentos de retas usados para representar alguma grandeza vetorial.

Apesar de ambas ações precisarem de força, puxar e empurrar são coisas distintas, uma vez que a força é representada por vetores.
Vetor é um segmento de reta orientado que apresenta módulo (tamanho), direção e sentido. Os vetores são usados para expressar grandezas físicas vetoriais, ou seja, aquelas que só podem ser completamente definidas se conhecemos o seu valor numérico, a direção em que atuam (horizontal e vertical), bem como o seu o sentido (para cima, para baixo).
Posição, velocidade, aceleração, força e quantidade de movimento são bons exemplos de grandezas vetoriais. Por exemplo, se quisermos saber a posição de algum local, é necessário que se aponte para uma direção. Nesse caso, o sentido do movimento é dado pela ponta do dedo.
Para desenharmos vetores, é necessário perceber que sua representação deve levar em conta o seu tamanho, ou seja, um vetor que represente uma grandeza de valor numérico igual a 10 deve ser desenhado com a metade do tamanho de um vetor que tenha tamanho 20.
As direções de um vetor podem ser definidas com base no sistema de coordenadas escolhido, por exemplo. Usando-se o sistema cartesiano, as direções do espaço seriam x e y e um vetor poderia ser escrito como V = (x, y). O sentido, por sua vez, diz respeito à seta na ponta do vetor, que o indica, podendo ser tanto positivo como negativo.
Quando escrevemos que um vetor é definido por suas coordenadas x e y, dizemos que x e y são as suas componentes horizontal e vertical, respectivamente. Quando um vetor encontra-se inclinado, sem coincidir com qualquer um dos eixos do sistema de coordenadas, é possível determinar o tamanho das suas componentes. Para tanto, basta conhecermos o ângulo θ, formado entre o vetor e a direção horizontal, e o módulo do vetor.

Vetor resultante

Vetor resultante é o nome dado ao vetor que se obtém após realizar-se uma soma vetorial. Na soma vetorial, devemos considerar o módulo, a direção e o sentido dos vetores para encontrarmos o vetor resultante.

Operações com vetores

→ Soma de vetores
Vetores paralelos são aqueles que se encontram na mesma direção e no mesmo sentido. O ângulo formado entre esses vetores é sempre nulo.
Caso esses vetores tenham também o mesmo módulo, dizemos que se trata de vetores iguais. Para encontrarmos a resultante desses vetores, basta somarmos o módulo de cada um, além disso, o vetor resultante estará na mesma direção e sentido dos vetores paralelos, e seu tamanho deverá ser o tamanho dos dois vetores originários

→ Subtração de vetores
Vetores opostos fazem um ângulo de 180º entre si, encontram-se na mesma direção, porém com sentidos contrários.

→ Vetores perpendiculares: Teorema de Pitágoras
Vetores perpendiculares formam um ângulo de 90º entre si. Para encontrarmos o vetor resultante de dois vetores perpendiculares, devemos ligar o início de um dos vetores à ponta do outro. O vetor resultante, nesse caso, formará a hipotenusa de um triângulo retângulo.

→ Vetores oblíquos: regra do paralelogramo
Vetores que não se encaixem em nenhum dos casos anteriores podem ser determinados geometricamente pela regra do paralelogramo.

→ Resultante de vários vetores
Quando temos diversos vetores e queremos encontrar o vetor resultante, devemos conectá-los uns aos outros. Nesse processo, que independe da ordem escolhida, devemos ligar a ponta de um vetor ao início do próximo. No fim, o vetor resultante será aquele que liga o início do primeiro vetor com a ponta do último.
Para encontrarmos o módulo desse vetor, somamos as componentes x e y de cada um dos vetores a, b, c, e d, e, no fim, aplicamos o Teorema de Pitágoras.

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A dinâmica é um ramo da física que estuda e descreve a evolução do tempo de qualquer sistema físico, especialmente, centraliza seu interesse em setores capazes de provocar alterações no sistema físico, objeto de estudo e para isso, os quantifica e planeja equações de movimento e evolução em relação a esse sistema.
Os sistemas mecânicos, clássicos, relativistas ou quânticos são aqueles em que a dinâmica foca seu trabalho.
Isaac Newton foi o primeiro estudioso em formular algumas leis fundamentais neste campo de estudo, o que mais tarde, se tornaria um corpo de teorias que oferecem as respostas certas para a maioria dos problemas associados com os corpos em movimento ou aqueles que surgem enquanto estão sendo estudados.
As leis da dinâmica apresentam uma importância particular para o homem em geral, seja estudioso ou não da temática, devido a essa compreensão permitir ao homem comum determinar questões como o valor, sentido e direção da força que deve aplicar para que o corpo produza determinado movimento ou mudança. Por exemplo, para que um transporte de carga viaje equilibrado e seguro é preciso que se aplique a força no lugar mais adequado e isto por obra e graças à dinâmica.

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Força é o agente da dinâmica responsável por alterar o estado de repouso ou movimento de um corpo. Quando se aplica uma força sobre um corpo, esse pode desenvolver uma aceleração, como estabelecem as leis de Newton, ou se deformar. Existem diferentes tipos de força na natureza, tais como a força gravitacional, força elétrica, força magnética, força nuclear forte e fraca, força de atrito, força de empuxo etc.

As forças são grandezas vetoriais que, portanto, precisam ser definidas de acordo com seu módulo, direção e sentido. O módulo de uma força diz respeito à sua intensidade; a direção diz respeito às direções nas quais as forças se aplicam (horizontal e vertical, por exemplo); cada direção, por sua vez, apresenta dois sentidos: positivo e negativo, esquerda e direita, para cima e para baixo etc.

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O módulo de uma força diz respeito à sua intensidade; a direção diz respeito às direções nas quais as forças se aplicam (horizontal e vertical, por exemplo); cada direção, por sua vez, apresenta dois sentidos: positivo e negativo, esquerda e direita, para cima e para baixo etc.

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A inércia é uma propriedade inerente da matéria, isto é, todos os corpos que possuem alguma quantidade de massa possuem inércia. A medida quantitativa da inércia de um corpo é a sua massa, que pode ser medida em quilogramas, por exemplo. A inércia indica a tendência que um corpo tem de permanecer em seu estado de movimento, em outras palavras, um corpo com muita inércia opõe-se fortemente às mudanças em sua velocidade.
Podemos sentir a inércia quando estamos dentro de um veículo em movimento, por exemplo. Quando o veículo é acelerado, sentimos que o nosso corpo é pressionado contra o banco do carro. Da mesma forma, quando o carro é bruscamente freado, temos a tendência de continuar nos movendo com velocidade constante e em linha reta. Portanto, para percebermos a ação da inércia, precisamos estar em algum referencial acelerado, somente assim é possível perceber a oposição à mudança no estado de movimento.

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A massa é uma grandeza física fundamental. Segundo a mecânica newtoniana, ela dá a medida da inércia ou da resistência de um corpo em ter seu movimento acelerado. Ela também é a origem da força gravitacional, atuante sobre os corpos no Universo. Mais recentemente, dentro da física moderna, a massa aparece relacionada com a energia, relação formulada por Einstein através da equação E = mc2. A massa inercial de um corpo é definida pela Segunda Lei de Newton como uma constante de proporcionalidade entre a força (F) aplicada e a aceleração (a) causada:
F = m → i a → ⇒ m i = F a
Considerando que a força e a aceleração são grandezas vetoriais, isso implica em dizer que a massa é uma grandeza escalar. Então, a massa inercial indica a tendência de aceleração de um corpo para uma dada força. Chamamos de massa gravitacional a intensidade da força de atração gravitacional gerada por um corpo dotado de massa. Nesse momento, é bom introduzirmos a relação que pode ser deduzida de leis da Mecânica, notando que a força peso que conhecemos depende da massa do corpo, mas não é equivalente a ela conceitualmente.

Unidades

A força (o peso) é medida comumente em quilograma-força (kgf), em newton (N) ou em dina (dyn). Já a massa é medida em quilograma (kg), grama (g), tonelada (t), etc.

Se considerarmos que o valor de g na superfície da Terra é de aproximadamente 10 m/s2, teremos então que um corpo com a massa de 1 kg pesa 10 N ou 1 kgf; um corpo com a massa de 2 kg pesa 20 N ou 2 kgf; e assim por diante.

Nas balanças de farmácia, o peso é indicado por um ponteiro que é acionado por molas na plataforma. Quanto maior a massa da pessoa, maior a força peso que ela exerce sobre a plataforma, deformando mais as molas que a sustentam. Essa indicação de deformação é passada para o visor por meio de um ponteiro ou de uma indicação eletro-digital.

No cotidiano, os conceitos de massa e peso se confundem. É comum as pessoas dizerem, por exemplo, "peso 62 quilos", quando o certo seria dizer "peso 62 quilogramas força", ou "peso 620 newtons" (620 N).

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Duas grandezas são inversamente proporcionais quando o aumento de uma implica na redução da outra, ou seja, dobrando uma grandeza, a correspondente reduz pela metade; triplicando uma grandeza, a outra reduz para terça parte... e assim por diante.

Graficamente a variação inversamente proporcional de uma grandeza em relação à outra forma uma hipérbole, pois temos y = k/x, sendo k uma constante.

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Quando a variação de uma grandeza faz com que a outra varie na mesma proporção, temos uma proporcionalidade direta. A proporcionalidade inversa é observada quando a mudança em uma grandeza produz uma alteração oposta na outra.

PROPORCIONALIDADE DIRETA
Duas grandezas são diretamente proporcionais quando a variação de uma implica na variação da outra na mesma proporção, ou seja, duplicando uma delas, a outra também duplica; reduzindo pela metade, a outra também reduz na mesma quantidade... e assim por diante.

Graficamente a variação diretamente proporcional de uma grandeza em relação à outra forma uma reta que passa pela origem, pois temos y = k.x, sendo k uma constante