LEIS DE NEWTON
1°) Lei da Inércia
2°) Lei da Massa
3°) Lei da Ação e Reação
2°) Lei da Massa
3°) Lei da Ação e Reação
Lei da Inércia
Todo corpo em repouso ou MRU tende a permanecer neste estado de movimento, só não acontecendo isso se alguma força resultante atuar nele.
Exemplo: quando um automóvel é frenado, a tendência é de que seus ocupantes permanessam em MRU, portanto se não estiverem com o cinto de segurança poderão ser projetados para fora do veículo.
Exemplo: quando um automóvel é frenado, a tendência é de que seus ocupantes permanessam em MRU, portanto se não estiverem com o cinto de segurança poderão ser projetados para fora do veículo.
Lei da Massa
Uma força aplicada em um corpo proporciona uma aceleração que é inversamente proporciaonal a sua massa e diretamente proporcional a essa força aplicada.
Lei da Ação e Reação
Quando uma força (ação) é aplicada por um corpo em outro, este segundo também aplica uma força (reação) no primeiro. Estas duas forças tem mesma intensidade e sentido contrário.
Obs: ação e reação nunca se anulam pois ocorrem em corpos diferentes. (se fossem no mesmo corpo elas se anulariam)
Exemplo: quando duas bolas de sinuca se chocam uma sofre ação e a outra reação.
Obs: ação e reação nunca se anulam pois ocorrem em corpos diferentes. (se fossem no mesmo corpo elas se anulariam)
Exemplo: quando duas bolas de sinuca se chocam uma sofre ação e a outra reação.
ENERGIA MECÂNICA
ENERGIA MECÂNICA CINÉTICA (Ec)
Conceito: conceituada como energia que tem uma massa em movimento. Ex: cinema – várias fotos são passadas rapidamente dando a impressão de imagens em movimento.
Obs: se alterar a velocidade muda a teoria.
Fórmula: Ec= (m.v²)/2
Ec – Energia Cinética (Joules – “J”)
m – massa (Kg)
v – velocidade (m/s ou Km/h)
Obs: se alterar a velocidade muda a teoria.
Fórmula: Ec= (m.v²)/2
Ec – Energia Cinética (Joules – “J”)
m – massa (Kg)
v – velocidade (m/s ou Km/h)
Exercícios resolvidos (Ec)
1- Um automóvel desloca-se com uma velocidade de 72km/h. Calcular a energia cinética que ele possui, enquanto com essa velocidade? A massa do veículo é de 80kg.
(72km/h ÷ 3,6 = 20 m/s)
Ec = (m.v²)/2
Ec = (80 . (20)² )/2
Ec = (80 . 400)/2
Ec = 32000 /2
Ec = 16000 Joules ou 16 kJ
2- Calcular a velocidade que tem um veículo de energia cinética 50kJ. A massa do carro é de 1 tonelada.
50000J = (1000Kg . v²) /2
100000 = 1000 . v²
100000/1000 = v²
v² = 100
V = 10 m/s
3- Qual é a massa que tem um motociclista e seu veículo que ao se deslocar com uma velocidade de 100Km/h passam a ter uma energia cinética de 80000J.
V = 100Km/h ÷ 3,6 = 27,77 m/s
80000 = (m . 27,77²) /2
80000 =( m . 771,60)/2
160000 = m . 771,60
m = 160000/771,60
m = 207,36 Kg ou 0,20 t
(72km/h ÷ 3,6 = 20 m/s)
Ec = (m.v²)/2
Ec = (80 . (20)² )/2
Ec = (80 . 400)/2
Ec = 32000 /2
Ec = 16000 Joules ou 16 kJ
2- Calcular a velocidade que tem um veículo de energia cinética 50kJ. A massa do carro é de 1 tonelada.
50000J = (1000Kg . v²) /2
100000 = 1000 . v²
100000/1000 = v²
v² = 100
V = 10 m/s
3- Qual é a massa que tem um motociclista e seu veículo que ao se deslocar com uma velocidade de 100Km/h passam a ter uma energia cinética de 80000J.
V = 100Km/h ÷ 3,6 = 27,77 m/s
80000 = (m . 27,77²) /2
80000 =( m . 771,60)/2
160000 = m . 771,60
m = 160000/771,60
m = 207,36 Kg ou 0,20 t
ENERGIA MECÂNICA POTENCIAL GRAVITACIONAL (Epg)
Conceito: é a que tem uma massa que está na eminência de entrar em movimento, devido a se encontrar em certa altura.
Fórmula: Epg = m.g.h
m - massa
g - aceleração da gravidade (10m/s²)
h - altura
Fórmula: Epg = m.g.h
m - massa
g - aceleração da gravidade (10m/s²)
h - altura
Exercícios resolvidos (Epg)
1- Calcular a Epg que uma pessoa de 80Kg possui, a uma altura de 6,5m.
Epg= m.g.h
Epg= 80kg.10m/s².6,5m
Epg= 5200J
2- Qual é a altura em que se deve estar, para que se tenha uma energia potencial gravitacional de 20000J (20kJ). Levar em conta que a massa da pessoa é de 70 Kg.
Epg= m.g.h
20000J= 70.10.h
20000J= 700.h
h= 20000/700
h= 28,57m
3- Com base na figura abaixo, responder a seguinte pergunta.
- Considerando que o carrinho tem uma massa de 200 Kg, calcular sua velocidade no ponto B.
- Considerando que o carrinho tem uma massa de 200 Kg, calcular sua velocidade no ponto B.
Ecb = Epga
Epga = m.g.h
Ecb = (m.v²)/2
m.g.h = (m.v² )/2
g.h = v²/2
2gh = v²
V² = 2gh
V² = 2.10.12
V² = 240
Extraindo a raiz quadrada temos:
V = 15,49 m/s
Epga = m.g.h
Ecb = (m.v²)/2
m.g.h = (m.v² )/2
g.h = v²/2
2gh = v²
V² = 2gh
V² = 2.10.12
V² = 240
Extraindo a raiz quadrada temos:
V = 15,49 m/s
ENERGIA MECÂNICA POTENCIAL ELÁSTICA (Epe)
Conceito: é a energia de uma massa deformada, na eminência de voltar a sua posição de equilíbrio (estado de menor energia).
Fórmula: Epe = (K.X²)/2 (J) Joule
K - constante elástica (N/m)
X – deformação (m)
Fórmula: Epe = (K.X²)/2 (J) Joule
K - constante elástica (N/m)
X – deformação (m)
Exercícios resolvidos (Epe)
1- Qual é a energia potencial elástica acumulada na mola abaixo.
Epe= (K.X²)/2
Epe= (20.0,3²)/2
Epe = 0.9 J
2- Com base na figura abaixo, achar a altura máxima alcançada pelo carrinho: levar em conta que ele para na altura máxima e portanto não vai cair da montanha.
Epe= (20.0,3²)/2
Epe = 0.9 J
2- Com base na figura abaixo, achar a altura máxima alcançada pelo carrinho: levar em conta que ele para na altura máxima e portanto não vai cair da montanha.
Epe = Epg
(K.X²)/2 = m.g.h
(6.5²)/2 = 400.10.h
150/2 = 4000h
75 = 4000h
h = 75/4000
h = 0,019m
3- Com qual velocidade o carrinho do exercício anterior começou a subir a montanha.
Epe = Ec
(K.X²)/2 = (m.v²)/2
(6.5²)/2 = (400.v²) /2
150/2 = 400.v²/2
75.2 = 400.v²
150 = 400.v²
150/400 = v²
V²= 0,375
V= 0,61m/s
(K.X²)/2 = m.g.h
(6.5²)/2 = 400.10.h
150/2 = 4000h
75 = 4000h
h = 75/4000
h = 0,019m
3- Com qual velocidade o carrinho do exercício anterior começou a subir a montanha.
Epe = Ec
(K.X²)/2 = (m.v²)/2
(6.5²)/2 = (400.v²) /2
150/2 = 400.v²/2
75.2 = 400.v²
150 = 400.v²
150/400 = v²
V²= 0,375
V= 0,61m/s
