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CURSO: Engenharia Civil

DISCIPLINA: Tópicos de Física Geral e Experimental

PROFº: MSc. Demetrius Leão

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“A Física tá complicada?”

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A FÍSICA SE BASEIA EM MEDIÇÕES

• Grandeza: Entidade suscetível de medida.

• Para descrever uma grandeza Física,primeiro definimos uma unidade, isto é, umamedida da grandeza cujo valor é definidocomo exatamente 1,0.

• Em seguida, definimos um padrão, ou seja,uma referência com a qual devem sercomparados todos os outros exemplos dagrandeza.

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Porque padronizar?

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É importante evidenciar que a padronização dos sistemas de medidas ocorreu devido a uma

necessidade humana, com a intensificação das relações comerciais e sociais.

Em 1872, o Brasil adotou o sistema métrico padrão, reconhecido e aceito em muitos países.

O SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES S.I.

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O Sistema Internacional de Unidades (sigla SI do francês Système International

d'unités) é a forma moderna do sistema métrico e é geralmente um sistemade unidades de medida concebido em torno de sete unidades básicas e daconveniência do número dez. É o sistema mais usado do mundo de medição, tantono comércio quanto na Ciência. O SI ou SIU é um conjunto sistematizado epadronizado de definições para unidades de medida, utilizado em quase todo omundo moderno, que visa a uniformizar e facilitar as medições e as relaçõesinternacionais daí decorrentes.

O SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES S.I.

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UNIDADES DE BASE DO SI

Grandeza física Nome da unidade no SI

Símbolo para a unidade no SI

Comprimento metro m

Massa quilograma kg

Tempo segundo s

Intensidade da corrente elétrica

ampére A

Temperatura termodinâmica

kelvin K

Quantidade de substância

mol mol

Intensidade luminosa

candela cd

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INMETRO

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O Instituto Nacional de Metrologia,Qualidade e Tecnologia - Inmetro - é umaautarquia federal, vinculada ao Ministériodo Desenvolvimento, Indústria e ComércioExterior, que atua como Secretaria Executivado Conselho Nacional de Metrologia,Normalização e Qualidade Industrial(Conmetro), colegiado interministerial, queé o órgão normativo do Sistema Nacional deMetrologia, Normalização e QualidadeIndustrial (Sinmetro).

Sua missão é prover confiança à sociedade brasileira nas medições e nosprodutos, através da metrologia e da avaliação da conformidade,promovendo a harmonização das relações de consumo, a inovação e acompetitividade do País.

GRANDEZA ESCALARGRANDEZA DEFINIDA POR UM VALOR NUMÉRICO E UNIDADE DE MEDIDA.

MASSATEMPO

TEMPERATURA

ENERGIA

GRANDEZA VETORIAL

GRANDEZA DEFINIDA POR MÓDULO, DIREÇÃO E SENTIDO

FORÇA VELOCIDADE

ACELERAÇÃO

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Portanto:Grandezas Vetoriais são aquelas que paraficarem bem representadas necessitam de:Módulo, Direção e Sentido.

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Módulo: É representado graficamente através dotamanho do vetor ou através de um valor numéricoacompanhado de unidade.

Direção: É a reta que dá suporte ao vetor e pode serinformada através de palavras como: horizontal,vertical, etc.

Sentido: É a orientação do vetor dada pela seta etambém pode ser informada através de palavrascomo: para esquerda, para direita, do ponto A para oponto B, para baixo, etc.

O QUE ESTUDA A MECÂNICA

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É a parte da Física que estuda o movimento doscorpos. Ela é dividida em cinemática, dinâmica eestática.

CINEMÁTICA

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Descreve o movimento dos objetos sem se preocupar com suascausas, abrangendo os conteúdos de movimento retilíneouniforme, movimento uniformemente variado, grandezasvetoriais nos movimentos e movimento circular.

DINÂMICA

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É o estudo dos movimentos e suas causas. Tem comobase de seus conteúdos as Leis de Newton

ESTÁTICA

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Estuda o equilíbrio de um sistema sob a ação de váriasforças.

AS PRINCIPAIS GRANDEZAS DA MECÂNICA

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s

m

kg

m/s

m/s²

N

TEMPOTEMPO

DISTÂNCIADISTÂNCIA

MASSAMASSA

VELOCIDADEVELOCIDADE

ACELERAÇÃOACELERAÇÃO

FORÇAFORÇA

O que é uma FORÇA?

No sentido mais simples, é um empurrão ou puxão. Num sentidomacroscópico, podem ser forças de contato ou de ação adistância.Exemplos de forças de contato:

Competidores de cabo de guerra Chute numa bola Colisão frontal de carros

Exemplos de forças de ação a distância:

Newton elaborou três leis do movimento, conhecidas como astrês leis de Newton. Vamos falar sobre duas dessas leis: Aprimeira lei, a da Inércia, e a terceira lei, a lei da Ação e Reação.

Força gravitacional Força magnéticaForça elétrica

I LEI DE NEWTON: A LEI DA INÉRCIA

Def.: “Se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade nãopode mudar, ou seja, o corpo não pode sofrer uma aceleração.”HALLIDAY, 2008.

Em outras palavras, se um corpo está em repouso, permanecerá um repouso. Seestá em movimento retilíneo uniforme, continua com a mesma velocidade(mesmo módulo e orientação). A inércia, portanto, é uma propriedade que oscorpos possuem de resistir à mudança de seu estado de movimento. Paramudar a velocidade de um corpo, é preciso aplicar uma força sobre ele.

O princípio da inércia também explica porque as pessoas se feremem acidentes automobilísticos. O uso do cinto de segurança tentaminimizar o efeito da inércia, ao projetar alguém contra o para-brisas de um carro numa colisão, fixando as pessoas ao veículo.

III LEI DE NEWTON: AÇÃO E REAÇÃO

Def.: A toda ação há, sempre oposta, uma reação igual, ou asações mútuas de dois corpos, um sobre o outro, são sempreiguais e dirigidas para partes contrárias.

Se um corpo A exerce sobre um corpo B uma força FA-B , então ocorpo B também exerce sobre o corpo A uma força FB-A , demodo que essas duas forças têm o mesmo módulo, a mesmadireção e sentidos opostos.

Logo,

F A-B = ̶ F B-A

F A-B F B-A

De acordo com Newton, as forçasaparecem sempre aos pares; elas sãointerações entre corpos. Newton chamouesse par de forças de Ação e Reação.

Para que um corpo modifique o módulo, a direção ou o sentido de sua velocidade,o que significa estar em movimento acelerado, é necessária a ação de uma força.No caso de um corpo com massa constante, a aceleração a que ele é submetidoserá tanto maior quanto maior for a força resultante sobre ele. Ou seja:

Força resultante: tem mesma direção e sentido da aceleração resultante. Se a forçaresultante sobre um corpo for nula, ele pode estar em movimento retilíneouniforme, pois nesse movimento a aceleração resultante também é nula.

II LEI DE NEWTON OU PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA

EXEMPLO 1

Um corpo com massa de 0,6 kg foi empurradopor uma força que lhe comunicou umaaceleração de 3 m/s2. Qual o valor da força quenele atua?

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EXEMPLO 2

Um corpo de massa 4,0 kg encontra-seinicialmente em repouso e é submetido a açãode uma força cuja intensidade é igual a 60 N.Calcule o valor da aceleração adquirida pelocorpo.

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EXEMPLO 3

Uma força horizontal de 200 N age em umcorpo que adquire a aceleração de 2 m/s2. Qualé a sua massa?

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