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Aula 1
Princípios gerais
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Mecânica
A mecânica é um ramo das ciências físicas que trata do estado derepouso ou movimento de corpos sujeitos à ação das forças. Emgeral, esse assunto é subdividido em três áreas:
Mecânica dos corpos rígidos.
Mecânica dos corpos deformáveis.
Mecânica dos fluidos.
Estática.
Dinâmica.
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Conceitos fundamentais
Quantidades básicas
As quatro quantidades usadas em toda a mecânica são:
Comprimento
Tempo
Massa
Força
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Modelos
Os modelos ou idealizações são usados na mecânica parasimplificar a aplicação da teoria. São eles:
Partícula
Corpo rígido
Força concentrada
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As três leis do movimento de Newton
Primeira lei
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As três leis do movimento de Newton
Segunda lei
F = ma
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As três leis do movimento de Newton
Terceira lei
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Lei de Newton da atração gravitacional
F = força da gravidade entre duas partículas
G = constante universal da gravitação
De acordo com evidência experimental,
G = 66,73 (10–12) m3 / (kg.s2)
m1, m2 = massa de cada uma das duas partículas
r = distância entre as duas partículas
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Peso
Expressão aproximada para encontrar o peso W de uma partículacom uma massa m1 = m.
Se considerarmos a Terra uma esfera sem rotação, de densidadeconstante e tendo uma massa m2 = Me, e se r é a distância entre ocentro da Terra e a partícula, temos:
Adotando g = GMe/r2, resulta:
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Unidades de medida
As quatro quantidades básicas são:
Comprimento
Tempo
Massa
Força
A igualdade F = ma é mantida apenas se três das quatro unidades,chamadas unidades básicas, estiverem definidas e a quarta unidadefor, então, derivada da equação.
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Unidades SI
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Sistema internacional de unidades
Prefixos
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Regras para uso
Quantidades definidas por diversas unidades que são múltiplasumas das outras são separadas por um ponto para evitar confusãocom a notação do prefixo.
A potência exponencial de uma unidade tendo um prefixo serefere a ambos: a unidade e seu prefixo.
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Regras para uso
Com a exceção da unidade básica quilograma, em geral, evite ouso de prefixo no denominador das unidades compostas.
Ao realizar cálculos, represente os números em termos de suasunidades básicas ou derivadas convertendo todos os prefixospara potências de 10. O resultado final deve então ser expressousando-se um prefixo simples.
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Procedimentos gerais para análise
Leia o problema e tente correlacionar a situação física real com ateoria estudada.
Tabule os dados do problema e desenhe os diagramasnecessários.
Aplique os princípios relevantes.
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Procedimentos gerais para análise
Resolva as equações necessárias e expresse a resposta com atétrês algarismos significativos.
Estude a resposta com julgamento técnico e bom senso paradeterminar se ela parece ou não razoável.
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Pontos importantes
Estática é o estudo dos corpos que estão em repouso ou semovendo com velocidade constante.
Uma partícula possui massa, mas dimensão que pode serdesprezada.
Um corpo rígido não se deforma sob a ação de uma carga.
Forças concentradas são aquelas que atuam em um único pontosobre um corpo.
As três leis de movimento de Newton devem ser memorizadas.
Massa é a medida de uma quantidade de matéria que não muda deum local para outro.
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Pontos importantes
Peso refere-se à atração da gravidade da Terra sobre um corpo ouquantidade de massa. Sua intensidade depende da elevação em quea massa está localizada.
No SI, a unidade de força, o newton, é uma unidade derivada. Ometro, o segundo e o quilograma são unidades básicas.
Os prefixos G, M, k, m, μ e n são usados para representarquantidades numéricas grandes e pequenas. A expressãoexponencial deve ser conhecida, bem como as regras para usarunidades do SI.
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Pontos importantes
Realize cálculos numéricos com vários algarismos significativos e,depois, expresse a resposta com três algarismos significativos.
Manipulações algébricas de uma equação podem ser verificadasem parte conferindo se a equação permanece dimensionalmentehomogênea.
Conheça as regras de arredondamento de números.
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