Dinâmica: Algumas Forças Especiais

Parte 3

Física_1° EM

Profa. Kelly Pascoalino

Tópicos da aula:

✓ Força elástica;

✓ Plano inclinado.

Suponha que uma força é aplicada na extremidade de uma mola, causando uma deformação

(alongamento ou compressão). Nesta situação, a mola aplica uma força restauradora (força elástica),

buscando o equilíbrio do sistema.

𝐹𝑒𝑙 - Força de contato; direção: “coincidente com a deformação”; sentido: “contrário ao da

deformação”.

Força Elástica

xkFF elel

LEI DE HOOKE

A balança eletrônica digital

Sob o prato (ou bandeja), há um equipamento denominado

célula de carga. Ela recebe compressão quando um corpo é

colocado sobre o prato. A célula (ou dínamo) é capaz de

converter energia mecânica em energia elétrica.

http://www.forcesystem.com.br/balanca-eletronica-digital-como-funciona-saiba-tudo/

xyRy amF

elF

P

0mPFel

PFel

m.gFel

g

Fm el

Conversão peso-massa

Determinação da força

elástica por meio da

medida da deformação

da molaPeso aparente

... medindo a massa em um elevador ...

Aceleração p/ cima

(subindo acelerado ou descendo desacelerado)

yRy amF

amPFel

Pm.aFel

g

am

g

Fel

Aceleração nula

(v = 0 ou v = constante)

yRy amF

0mPFel

PFel

mg

Fel

Aceleração p/ baixo

(subindo desacelerado ou descendo acelerado)

yRy amF

a)(mPFel

m.aPFel

g

am

g

Fel

... como eu gostaria de não ter peso ...

Aceleração p/ baixo

(subindo desacelerado ou descendo acelerado → a = g)

yRy amF

g)(mPFel

m.gPFel

0Fel

Sensação de flutuabilidade

Plano inclinado

gF

NF

Se adotarmos como referencial o sistema

cartesiano convencional veremos que a força

normal não se encontra em nenhuma das

direções conhecidas (x ou y) e por isso deverá

ser decomposta.

x

y

Assim, a força gravitacional passa a ser o vetor que necessita de decomposição.

NF

gF

senθFFP

F senθ gg

g

x

x

cosθFFP

F cosθ gg

g

y

y

x

y

NF

gF

θ

xgF

ygF

θ θ

θgF

ygF

xgF

Exercícios

Um bloco de massa 5 kg é arrastado ao longo de um plano inclinado sem atrito,

conforme a figura. Para que o bloco adquira uma aceleração de 3 m/s² para cima, a

intensidade de F deverá ser:

(g =10m/s², sen θ = 0,8 e cos θ = 0,6)

(F = 55 N)

F

θ

No arranjo experimental esquematizado na figura, o fio e a polia são ideais, despreza-se o

atrito entre o bloco A e o plano inclinado e adota-se g = 10 m/s². Não levando em conta a

influência do ar, calcule:

Massa de A: 6,0 kg

Massa de B: 4,0 kg

a) o módulo da aceleração dos blocos; (a = 7 m/s²)

b) a intensidade da força de tração no fio. (T = 12 N)

No esquema a seguir, fios e polia são ideais. Desprezam-se todos os atritos, bem como

a influência do ar.

Sendo 10 m/s² o módulo da aceleração da gravidade e 6 kg, 6 kg e 3 kg as massas

dos blocos A, B e C, nessa ordem, calcule:

a) o módulo da aceleração de cada bloco; (a = 1 m/s²)

b) a intensidade das forças que tracionam os fios 1 e 2; (T1 = 6 N ; T2 = 12 N)

c) a intensidade da força paralela ao plano horizontal de apoio a ser aplicada no bloco A de

modo que o sistema permaneça em repouso. (F = 15 N)

T = 16,39 N

Evaristo avalia o peso de dois objetos utilizando um dinamômetro cuja mola tem

constante elástica k = 35 N/m. Inicialmente, ele pendura um objeto A no dinamômetro e

a deformação apresentada pela mola é 10 cm. Em seguida, retira A e pendura B no

mesmo aparelho, observando uma distensão de 20 cm. Após essas medidas, Evaristo

conclui, corretamente, que os pesos de A e B valem, respectivamente, em newtons:

a) 3,5 e 7,0

b) 3,5 e 700

c) 35 e 70

d) 350 e 700

mA = 1 kg

EXERCÍCIOS (APOSTILA) 3 - 5 PÁG. 21

EXERCÍCIOS (APOSTILA) 3 - 5 PÁG. 32

PARA CASA (CADERNO DE ATIVIDADES):

EXERCÍCIOS 30 e 32 – PÁG. 15