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Pré-visualização | Página 3 de 16e Química Depende da natureza e da rugosidade da su- perfície (coefi ciente de atrito) e é proporcio- nal à força normal de cada corpo. Transforma a energia cinética do corpo em outro tipo de energia (calor ou som) que é liberada ao meio. É calculada pela seguinte relação: Fat = μ . N μ = coefi ciente de atrito (adimensional) N = Força Normal (N) Quando empurramos um carro, observa- mos que até o carro entrar em movimento é necessário que se aplique uma força maior do que a força necessária quando o carro já está em movimento. Isto acontece pois existem dois tipos de atrito: o estático (parado) e o di- nâmico (movimento). Atrito Estático: atua quando não há desli- zamento dos corpos. A força de atrito estáti- co máxima é igual a força mínima necessária para iniciar o movimento de um corpo. Neste caso, é usado no cálculo um coefi ciente de atrito estático (μest): Fat est = μest . N Atrito Dinâmico: atua quando há desliza- mento dos corpos. Quando a força de atrito estático for ultrapassada pela força aplicada ao corpo, este entrará em movimento, e pas- saremos a considerar sua força de atrito dinâ- mico. No seu cálculo é utilizado o coefi ciente de atrito cinético (μd): Fatd = μd . N Força Centrípeta (Fcp) Quando um corpo efetua um Movimento Circular, sofre uma aceleração que é respon- sável pela mudança da direção do movimen- to, a qual chamamos aceleração centrípeta. A equação da Força Centrípeta é: Fcp = m . acp m = massa do corpo, medida em kg. acp = aceleração centrípeta, em m/s que pode ser escrita acp = v 2/R v = velocidade em m/s R = raio da circunferência Sabendo que existe uma aceleração e sendo dada a massa do corpo, podemos, pela 2ª Lei de Newton, calcular uma força (centrípeta) que assim como a aceleração centrípeta, aponta para o centro da traje- tória circular. Sem a Força Centrípeta, um corpo não poderia executar um movimento circular. Quando o movimento for circular uniforme (MCU), a aceleração centrípeta é constante, portanto, a força centrípeta também é cons- tante. A força centrípeta é a resultante das forças que agem sobre o corpo, com direção perpendicular à trajetória. Força Elástica (Fel) Quando aplicamos uma força F em uma mola presa em uma das extremidades a um suporte, e em estado de repouso (sem ação de nenhuma força), a mola tende a deformar (es- ticar ou comprimir, dependendo do sentido da força aplicada). Robert Hooke (1635-1703) estudou que a deformação da mola aumenta proporcionalmente à força. Daí estabeleceu- -se a seguinte Lei de Hooke: Fel = k . x acp Raio Corpo V F Fat 10EdiCase Publicações Fel = intensidade da força aplicada (N); k = constante elástica da mola (N/m); x = deformação da mola (m). A constante elástica da mola (k) depende principalmente da natureza do material de fabricação da mola e de suas dimensões. Sua unidade mais comum é o N/m (Newton por metro). Mecânica: Hidrostática Teorema de Stevin: a diferença entre as pressões de dois pontos de um fl uido em equi- líbrio é igual ao produto entre a densidade do fl uido, a aceleração da gravidade e a diferen- ça entre as profundidades dos pontos. Seja um líquido qualquer de densidade d em um recipiente qualquer, escolhemos dois pontos arbitrários Q e R. As pressões em Q e R são: PQ = d . hQ . g PR = d . hR . g P = Pressão do corpo, em Pascal (Pa) d = densidade do líquido, em kg/m3 h = altura do ponto de pressão, em metros (m) g = aceleração da gravidade (m/s2) A diferença entre as pressões dos dois pon- tos é 'P = d . g . 'h Concluímos que todos os pontos a uma mesma profundidade, em um fl uido homogê- neo estão submetidos à mesma pressão. Se o ponto estiver na superfície do líquido, a pres- são será igual à pressão atmosférica. Teorema de Pascal: o acréscimo de pres- são exercida num ponto em um líquido ideal em equilíbrio se transmite integralmente a todos os pontos desse líquido e às paredes do recipiente que o contém. Quando aplicamos uma força a um líquido, a pressão causada se distribui integralmente e igualmente em todas as direções e sentidos. Uma das principais aplicações do teorema de Pascal é a prensa hidráulica. Este meca- nismo consiste em dois cilindros de raios dife- rentes A e B, interligados por um tubo, no seu interior existe um líquido que sustenta dois êmbolos de áreas diferentes S1 e S2. Exemplo: Considere o sistema abaixo: F1 = F2 S1 S2 Ao aplicar uma Força (F1) de 12N em S1 (menor) com 0,1 m2, qual a força (F2) trans- mitida ao êmbolo maior (S2) inicialmente com 1 m2? F1 = F2 12 = F2 F2 = 120NS1 S2 0,1 1 Empuxo (E): é uma força vertical, orien- tada de baixo para cima, cuja intensidade é R Q hQ Δh hR F2 F1 S1S2 Repouso F deformação 11 Enem | Física e Química igual ao peso do volume de fl uido deslocado por um corpo total ou parcialmente imerso. Arquimedes (287a.C. - 212a.C.) descobriu esse cálculo com a fórmula: E = df . Vfd . g E = Empuxo (N) df = densidade do fl uido (kg/m³) Vfd = Volume do fl uido deslocado (m³) g = aceleração da gravidade (m/s²) Pressão hidrostática: é a pressão (p) exer- cida sobre o fundo de um recipiente com um líquido de massa (m ou μ= m/V), altura (h), num local onde a aceleração da gravidade é (g), representada pela expressão: p = μ . g . h Mecânica: Trabalho Na Física, o termo trabalho é utilizado quando falamos no Trabalho realizado por uma força, ou seja, o Trabalho Mecânico. Uma força aplicada em um corpo realiza um traba- lho quando produz um deslocamento no cor- po. Utilizamos a letra grega tau minúscula (T) para expressar trabalho. A unidade de Traba- lho no S.I. é o Joule (J). Quando uma força tem a mesma direção do movimento o trabalho realizado é positi- vo: > 0; Quando uma força tem direção opos- ta ao movimento o trabalho realizado é ne- gativo: < 0. O trabalho resultante é obtido através da soma dos trabalhos de cada força aplicada ao corpo, ou pelo cálculo da força resultante no corpo (TR = T1 + T2 + T3 ...). Quando a força é pa- ralela ao deslocamento, ou seja, o vetor des- locamento e a força não formam ângulo entre si, calculamos o trabalho: T = F . 's T = Trabalho F = Força 's = Espaço do deslocamento do corpo Mecânica: Potência Dois carros saem da praia em direção a ser- ra (h = 600m). Um dos carros realiza a viagem em 1 hora, o outro demora 2 horas para che- gar. Qual dos carros realizou maior trabalho? Nenhum dos dois. O Trabalho foi exatamente o mesmo. Entretanto, o carro que andou mais rápido desenvolveu uma Potência maior. A unidade de potência no S.I. é o watt (W). 1 W = 1 J/1 s. Além do watt, usa-se com frequência as unidades: 1kW (1 quilowatt) = 1000W, 1MW (1 megawatt) = 1000000W = 1000kW, 1cv (1 cavalo-vapor) = 735W, 1HP (1 horse-power) = 746W. Mecânica: Energia Energia é a capacidade de executar um trabalho. Energia mecânica é aquela que acontece devido ao movimento dos corpos ou armazenada nos sistemas físicos. Dentre as diversas energias conhecidas, as que veremos no estudo de dinâmica são: Energia Cinética; Energia Potencial Gravitacional; Energia Po- tencial Elástica. Energia Cinética (EC): é a energia ligada ao movimento dos corpos. Resulta da transfe- rência de energia do sistema que põe o corpo em movimento. Sua equação é dada por: EC = m.v2/2. A unidade de energia é a mesma do trabalho: o Joule (J). Teorema da Energia Cinética (TEC): o tra- balho da força resultante (TR) é medido pela variação da energia cinética. P = mfd . g E m 12EdiCase Publicações TR = m . v 2 - m . v0 2 2 2 Energia Potencial (EP): é a energia que pode ser armazenada em um sistema físi- co e tem a capacidade de ser transformada em energia cinética. Quando aplicamos uma força sobre um corpo provocando um deslocamento estamos realizando?Quando aplicamos uma força sobre um corpo, provocando um deslocamento, estamos gastando energia, estamos realizando um trabalho. Unidade de trabalho no S.I: (J) Joule Trabalho motor (Ʈ>0) : A força tem o sentido do movimento. Trabalho resistente (Ʈ <0): A força tem sentido contrario ao sentido do movimento. 1.
O que é força de deslocamento?Na física, definimos o trabalho como a medida de energia transferida ao aplicarmos uma força ao longo de um deslocamento. Se não houver força e deslocamento, não há trabalho. Ou seja, uma força aplicada em um corpo realiza um trabalho quando produz um deslocamento no corpo.
É o produto de uma força pelo deslocamento?Trabalho é o produto de uma força pelo deslocamento em que ela atua, quando ambos têm a mesma direção e o mesmo sentido. As variáveis envolvidas no trabalho da forçapeso são o próprio peso, à distância e a velocidade em que ele se desloca. D A unidade de medida do trabalho é o joule.
Quando a força tem o mesmo sentido do deslocamento?T = F .
Quando o deslocamento acontece no mesmo sentido da componente da força que atua no deslocamento, o trabalho é motor. Ao contrário, quando ocorre em sentido contrário, o trabalho é resistente.
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Quando aplicamos uma força em um corpo e este sofre um deslocamento chamamos de?
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