Trabalho de física :
A dinâmica segundo as leis de Isaac Newton
Guarulhos 2022
2. Desenvolvimento ...4
3. Leis de Newton ...5
4. Dinâmica ...6
5. Conclusão final ...7
6. Referências bibliográficas ...8
Introdução:
As leis de Newton foram publicadas em 1687 pelo físico inglês Isaac Newton. Sua principal obra, intitulada
Princípios matemáticos da filosofia natural, lançou os
fundamentos da dinâmica e foi capaz de explicar o
surgimento das marés e as órbitas planetárias, por
exemplo.
Desenvolvimento:
Leis de Newton são um conjunto de leis que descrevem a dinâmica do movimento. A primeira lei de Newton,
conhecida como lei da inércia, trata da resistência à mudança do estado de movimento; a segunda lei de Newton, conhecida como princípio fundamental da
dinâmica, aborda a definição de força resultante e a sua
relação com a aceleração; por último, a terceira lei de
Newton, a lei da ação e reação, descreve os pares de
forças que surgem da interação entre corpos.
Leis de newton:
Força, aceleração e força resultante
Força, aceleração e força resultante são conceitos fundamentais para entendermos as leis de Newton.
Desse modo, o que é uma força? Força é uma grandeza física vetorial, medida na unidade de kg.m/s², ou N (newton), capaz de alterar o estado de movimento de um corpo. Em outras palavras, quando dois corpos exercem forças um sobre o outro, seus estados de movimento podem mudar, isso implica que a aplicação de forças sobre um corpo pode resultar no surgimento de uma aceleração, o conceito que será discutido a seguir.
Aceleração é a mudança na velocidade. Todo corpo que tem massa opõe-se ao surgimento de uma aceleração, essa propriedade inerente à matéria é chamada de inércia. De acordo com as leis de Newton, caso uma força resultante não nula esteja agindo sobre um corpo, este estará sujeito a uma aceleração.
Força resultante é obtida com base na soma vetorial de todas as forças que atuam sobre um corpo. Por serem vetoriais, as forças somam-se e podem também anular- se. O resultado da soma vetorial dessas forças dá origem à força resultante.
1ª lei de Newton: lei da inércia
A primeira lei de Newton afirma que todo corpo apresenta a tendência de
permanecer em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme, caso a resultante das forças que atuam sobre ele seja nula. Essa lei indica que um corpo parado ou que se move com velocidade constante está em equilíbrio, ou seja, mesmo que milhares de forças atuem sobre ele, elas se cancelam.
Um exemplo de situação em que a força resultante é nula é o movimento de um corpo no vácuo espacial, em uma região de gravidade nula. Uma vez lançado em movimento, esse corpo tenderá a mover-se para sempre em linha reta, a menos que uma força venha alterar sua velocidade ou direção.
corpo estiver sujeito a uma força resultante diferente de zero, ele apresentará uma aceleração no sentido dessa força resultante. A formulação da segunda lei de Newton é feita com base em uma equação, observe:
dois corpos com massas diferentes
Nesse caso, o corpo B ganhará uma aceleração maior do que o corpo A. Isso acontece porque a massa do corpo B é menor e, portanto, sua resistência em aumentar de velocidade é menor. As unidades de medida dessas grandezas são:
Força (F) - Newton.
Originalmente, a segunda lei de Newton foi escrita em termos de uma grandeza física chamada quantidade de movimento ou movimento linear. De acordo com o enunciado dessa lei, a força resultante sobre um corpo é determinada pela variação de sua quantidade de movimento em relação a um intervalo de tempo.
3ª lei de Newton: lei da ação e reação
A terceira lei de Newton explica que caso um corpo A aplique uma força sobre um corpo B, o corpo B produzirá sobre A uma força de reação. As forças de ação e reação sempre têm a mesma intensidade e atuam na mesma direção, no entanto, apontam para sentidos opostos. De acordo com o que estabelece essa lei, as forças surgem aos pares e não é possível que um par de forças de ação e reação surja em um único corpo.
Diversas situações ilustram o funcionamento da terceira lei de Newton, por exemplo:
I. Para andarmos, empurramos o chão para trás, o chão, por sua vez, empurra- nos para frente, devido à força de atrito estabelecida entre os nossos pés e o chão.
II. Para mover-se sobre a água, as pás das hélices dos barcos empurram a água para a trás, e a água, por sua vez, empurra o barco para frente.
Aplicações das leis de Newton:
importantes destacam-se as forças de atrito, a decomposição do peso no plano inclinado e a aplicação das forças centrípetas em trajetórias curvas.
Força peso:
A força peso é a força de atração exercida pela gravidade. O peso de um corpo é calculado pelo produto entre sua massa e a aceleração gravitacional.
um objeto de 10 kg na Terra, onde a gravidade é de aproximadamente 9,8 m/s², terá um peso de 98 N, enquanto na Lua, onde a gravidade é de 1,6 m/s², o peso desse corpo seria de apenas 16 N. Na Lua, um astronauta sente-se mais leve, já que lá o seu peso é menor.
Força de atrito:
A força de atrito existe porque nenhuma superfície é perfeitamente lisa.
Microscopicamente, o relevo das superfícies, mesmo as mais lisas, é acidentado.
Existem duas situações de atrito: o atrito estático e o atrito cinético, para cada uma dessas situações, utilizamos diferentes coeficientes de atrito.
Exemplo de força de todo tipo de superfície que entra em contato com outra superfície, como a mobília de uma casa, os carros numa rua, o movimento dos humanos, dos animais, das máquinas, entre outros.
Plano inclinado:
Corpos apoiados sobre superfícies inclinadas têm a sua força peso dividida em componentes. Essas componentes, chamadas de componente horizontal (PX) e componente vertical (PY).
Uma superfície plana que tem um de seus lados elevados, formando um ângulo com o chão. Uma rampa ou uma esteira rolante de um prédio, que vai de um andar ao outro, são exemplos de planos inclinados.
Força centrípeta:
A força centrípeta é a força resultante sobre um corpo que se move segundo uma trajetória circular. A força centrípeta sempre aponta para o centro de uma curva, e
é o sentido da força resultante: no ponto mais alto, a força centrípeta aponta para baixo, por isso, a água tende a opor-se ao movimento nessa direção.
Um caso parecido é o da bolinha pendurada em um fio preso ao teto de um ônibus.
Se o ônibus acelera para a direta, a bolinha tende a permanecer à esquerda, e vice- versa.
Leis de Newton e gravidade:
Quando aplicadas ao contexto da gravitação, as leis de Newton deram origem à teoria da gravitação universal. De acordo com essa teoria, a força de atração gravitacional é proporcional ao produto das massas que se atraem, mas também inversamente proporcional à distância que as separa.
Com base na lei da gravitação universal, foi possível determinar a órbita de
diferentes corpos celestes, como planetas e asteroides. Além disso, por meio dela, é possível obter os resultados descritos pelas leis de Kepler, que tratam das orbitas planetárias e de satélites.
Dinâmica:
Dinâmica é a área de conhecimento da Física que estuda a causa dos movimentos, analisando-os e descrevendo-os de acordo com as forças que são responsáveis por produzi-los. A dinâmica é, portanto, uma das áreas da mecânica, juntamente com a cinemática e a estática.
Os principais temas de estudo na dinâmica são as leis de Newton, a gravitação universal e o estudo das energias mecânica, cinética e potencial.
Leis de Newton: descrevem os movimentos dos corpos por meio das forças que atuam sobre eles. Ao todo, existem três leis de Newton: a lei da inércia, o princípio fundamental da dinâmica e a lei da ação e reação. A partir das leis de Newton, também se estuda o comportamento das forças de atrito, empuxo, tração, forças centrípetas etc.
Gravitação universal: área da dinâmica que estuda o movimento dos corpos celestes. Além da lei da gravitação universal, que é utilizada para calcular a força e atração que um corpo exerce sobre outro, há também as leis de Kepler, usadas para descrever as órbitas planetárias.
e potencial, entre outras. Aqui também se estuda o princípio da conservação da energia mecânica, além dos cálculos de trabalho mecânico e potência.
Conclusão final:
aparelho para que a única força existente seja a gravitacional, ou força peso(p=m*a)(em que p=força peso; m=massa exposta a força; a=aceleração adquirida) como é mais comumente conhecida. Com isso se busca explicar e comprovar a segunda Lei de Isaac Newton, ou como é popularmente conhecida
“segunda leí de Newton” que também é conhecida como princípio fundamental da dinâmica ,afirmando assim que a força resultante de uma partícula ou corpo é igual a taxa de variação de seu momento linear A comprovação da efetividade de tal experimento deve ser observada por marcações de tempo em distancias pré estabelecidas a medida que esta distancia varia de 10 em 10 centímetros, após as medições e cálculos vemos o real funcionamento na simulação para saber e se verificar os valores obtidos e relações em massa e aceleração.
Referências bibliográficas:
- Brasil escola.
- Mundo educação.
