1º Ano Ensino Médio - Noturno - Força e Movimento.

Conceito de força e sua unidade de medida 

O esforço de empurrar ou puxar um objeto ou qualquer ação sobre ele que possa alterar seu estado de repouso ou movimento é denominada força. A atuação da força sobre o objeto causará nele uma aceleração e esta provocará uma mudança na sua velocidade. Essa mudança pode ser no módulo, na direção ou em ambos. Força é uma grandeza vetorial que precisa ser definida de acordo com seu módulo, direção e sentido. A unidade de medida de força no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o Newton, em homenagem ao Físico inglês Sir Isaac Newton (1643-1727), sendo 1 N = 1 kg ? m/s2 . Porém, existem outras unidades, como o quilograma-força, unidade de medida que corresponde, por convenção, ao peso de um corpo definido como padrão, o quilograma-padrão ao nível do mar e a 45° de latitude. 

Existem 4 forças na natureza: gravitacional, eletromagnética, nuclear forte e nuclear fraca. Em nosso cotidiano, temos diversas manifestações das forças gravitacional e eletromagnética às quais atribuímos nomes especiais, são os casos da força peso (gravitacional), do empuxo e da força de atrito (eletromagnéticas). 

Uma força bastante comum no cotidiano das pessoas é a força de atração exercida pela Terra sobre os corpos próximos à sua superfície, denominada força peso. A força peso possui ação à distância e é representada pelo vetor P. Um dispositivo utilizado para medida de força peso é o dinamômetro, muito ∙ utilizado em algumas balanças. Ao subir em uma dessas balanças a balança sofrerá a ação do peso e a mola do dinamômetro sofrerá uma compressão. A força normal sobre a superfície da balança, que nesse caso será igual a força elástica, indicará no mostrador da balança um resultado em quilogramas. o dispositivo mede seu peso em kgf, ou seja, a força com que a Terra atrai você. O valor indicado no visor corresponde ao valor do peso da pessoa, em kgf, e também ao de sua massa, em kg. 

Primeira lei de newton — inércia

 

Se o objeto está em repouso, tende a permanecer em estado de repouso. A validade desse princípio pode ser verificada quando, de súbito, uma toalha de mesa lisa é rapidamente puxada por baixo de copos e pratos sobre uma mesa e todos os objetos se mantêm em seu estado inicial, de repouso. A resistência dos objetos às mudanças no movimento é uma propriedade dos corpos chamada inércia. Já no estado de movimento, o corpo tende a manter-se em movimento constante e uniforme, sem mudanças na velocidade e na trajetória, que continua em linha reta, sendo necessária a atuação de uma força resultante não nula para alterar seu estado de movimento constante e uniforme.

ATIVIDADES

1 — Pesquise e faça um resumo sobre a visão de Aristóteles e Galileu em relação a força e movimento. 

2 — Faça as conversões das unidades de medida de força kgf (quilograma-força) e N (newton) a seguir: 

a) 80 kgf para N. 

b) 0,078 kgf para N. 

c) 0,25 N para kgf. 

d) 50.000 N para kgf.

3 — Explique a diferença entre a massa e o peso de um corpo e descreva as principais unidades de medida de cada um. 

4 — Considerando o princípio de Inércia descrito pela Primeira Lei de Newton, explique como podemos interpretar o fato de um disco de hóquei, em um treino, deslizar sobre o gelo até parar após percorrer grande parte da quadra. 

5 — Um automóvel se desloca em uma estrada horizontal em movimento retilíneo uniforme. O motor exerce uma força de propulsão F = 1600 N.

a) Qual o valor da resultante das forças que atuam no automóvel? 

b) Qual o valor total das forças contrárias ao movimento do carro?