17/02/2017
REVISÃO
As 7 unidades básicas do S.I.: metro (m), quilograma (kg), segundo (s), ampere (A), kelvin (K), mol (mol) e candela (cd).
Unidades derivadas do SI: obtidas à partir das unidades básicas.
Ex. joule (J) = m2kgs-2, watt (W) = m2kgs-3
TEMA 1. FORÇAS E MOVIMENTOS
RECAPITULAÇÃO
MR : Movimentos rectilíneos
MC: Movimentos curvilíneos.
1. MOVIMENTO RECTILÍNEO
Parâmetros: espaço (x), velocidade (v) e tempo (t)
MRUV: ; x (m), v (m/s), a (m/s2) e t (s).
Ex. Movimento de um carro na estrada.
2. MOVIMENTO DE QUEDA LIVRE
Parâmetros: y, g e t
Ex. Movimento de uma manga que cai de uma dada altura.
3. MOVIMENTO OSCILATÓRIO (MHS)
Parâmetros: T (período), f (frequência) e A (amplitude).
Ex. Movimento da corda de uma guitarra.
4. MOVIMENTO CURVILÍNEO (CIRCULAR)
Parâmetros: angulo (θ), velocidade angular (ω) e tempo (T)
Obs.
φ (rad), ω (rad/s), t (s).
Relação entre a velocidade linear (v) e a velocidade angular (w): v = wR
Aceleração tangencial: at = αR
Aceleração centrípeta ac =w2R
Por convenção, o movimento curvilíneo é positivo no sentido anti-horário.
5. Equação de Torcelli para os movimentos rectilíneos e curvilíneos (achar a velocidade sem conhecer o tempo)
AS LEIS DA DINÂMICA
Foram formalmente estabelecidas, pela primeira vez por Sir Isaac Newton e publicadas no seu livro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica em 1686.
As leis da dinâmica se conhecem hoje como as leis de Newton.
As leis de Newton substituíram as leis Aristotélicos que remontavam do século IV a.C. e que dominaram o pensamento científico de todo o mundo durante quase 2000 anos.
Obs. As leis de Newton são ainda válidas até hoje para todo movimento com a velocidade inferior a 30.000 km/s. Para os movimentos com velocidades altas e superior a 30.000 km/s são utilizadas as leis da mecânica relativista de Einstein.
Primeira lei de Newton ou Lei de Inércia.
Segunda lei de Newton ou Lei da Força.
Terceira lei de Newton ou Lei de acção e reacção.
Todo movimento é resultado da acção da força.
A força é toda acção exercida sobre um corpo que provoca nele uma variação da sua velocidade ou uma deformação.
Os físicos identificaram 4 forças fundamentais:
a) Força de gravidade (matéria).
b) Forças electromagnéticas (ligação atómica).
c) Forças nucleares débeis (desintegração radioativa).
d) Forças nucleares fortes (estabilidade do núcleo).
1. MOVIMENTO CURVILÍNEO DE UMA PARTÍCULA ACTIVADA POR UMA FORÇA CONSTANTE
Parâmetros: φ, ω, T
Equação linear da lei do movimento (MRU): .
Equação angular da lei do movimento (MCU):
O período (T) é o tempo que uma partícula demora a descrever uma volta completa e calcula-se pela expressão:
A velocidade angular acha-se pela expressão: ; tendo , logo .
Obs.
Velocidade linear no movimento curvilíneo é:
A aceleração centrípeta é
Exercícios
1. Um corpo de massa 1kg, pousada sobre uma mesa bem polida, executa o movimento de uma circunferência de raio, 1m. Qual é a força tensora do fio se o corpo efectua 60 rpm (rotação por minuto).
2. Uma partícula material descreve uma trajectória circular de raio 2m no plano XOY. O valor da velocidade angular, em cada instante, é dado por w = 2 + 3t (SI).
Para o instante t = 0,5s, calcule:
a) O valor da velocidade linear.
b) O vector aceleração angular.
c) O valor da aceleração tangencial.
d) O valor do vector aceleração.
3.
