Leis de newton

Quando se fala em dinâmica de corpos, a imagem que vem à cabeça é a clássica e mitológica de Isaac Newton, lendo seu livro sob uma macieira. Repentinamente, uma maçã cai sobre a sua cabeça. Segundo consta, este foi o primeiro passo para o entendimento da gravidade, que atraia a maçã.
Com o entendimento da gravidade, vieram o entendimento de Força, e as três Leis de Newton.
Na cinemática, estuda-se o movimento sem compreender sua causa. Na dinâmica, estudamos a relação enre a força e movimento.

Força

É uma interação entre dois corpos.
O conceito de força é algo intuitivo, mas para compreendê-lo, pode-se basear em efeitos causados por ela, como:
Aceleração: faz com que o corpo altere a sua velocidade, quando uma força é aplicada.
Deformação: faz com que o corpo mude seu formato, quando sofre a ação de uma força.
Força Resultante: É a força que produz o mesmo efeito que todas as outras aplicadas a um corpo. Ou seja, a força resultante será igual a soma vetorial de todas as forças aplicadas.

1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia

estes e vários outros efeitos semelhantes são explicados pelo princípio da inércia, cujo enunciado é:
"Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em movimento tende a permanecer em movimento."
Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia se alguém ou alguma coisa aplicar nele uma força resultante diferente de zero.

2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica

Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes observamos que elas não produzem aceleração igual.
A 2ª lei de Newton diz que a Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa, ou seja:
F=m.a

Onde:
F é a resultante de todas as forças que agem sobre o corpo (em N);
m é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg);
a é a aceleração adquirida (em m/s²).

exemplo:

Quando um força de 12N é aplicada em um corpo de 2kg, qual é a aceleração adquirida por ele?
Dada a formula: F=ma
12=2a
a=6m/s²


Força de tração:


Um sistema onde um corpo é puxado por um fio, podemos considerar que a força é aplicada no fio, que por sua vez, aplica uma força no corpo, a qual chamamos Força de Tração.


3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação

Quando uma pessoa empurra um caixa com um força F, podemos dizer que esta é uma força de ação. mas conforme a 3ª lei de Newton, sempre que isso ocorre, há uma outra força com módulo e direção iguais, e sentido oposto a força de ação, esta é chamada força de reação.
Esta é o princípio da ação e reação, cujo enunciado é:
"As forças atuam sempre em pares, para toda força de ação, existe uma força de reação."

Maquinas simples

Uma máquina é considerada simples quando é constituída de uma só peça.
Em toda máquina simples estão associados três elementos:

Força potente ou potência (P) -Toda força capaz de produzir ou de acelerar o movimento. Produz trabalho motor.
Força resiliente ou resistência (R) - É toda força capaz de se opor ao movimento. Produz trabalho resistente.
Um elemento de ligação entre potência e resistência, que pode ser um ponto fixo, um eixo ou um plano.

E deste terceiro elemento que surge então os três tipos principais de máquinas simples: as alavancas, a roldana/polia e o plano inclinado

Alavancas

> Interfixa: é aquela em que o ponto fixo está em algum lugar entre a força potente e a força resistente.
> Interpotente: é aquela em que a força potente está em algum lugar entre o ponto fixo e a força resistente.
> Inter-resistente: é aquela em que a força resistente está em algum lugar entre o ponto fixo e a força potente.

Seus três atributos basicos são:
PF - Ponto fixo, é em torno do qual a alavanca pode girar;
Fp - Força potente;
Fr - Força resistente.

Polias

As polias ou roldanas servem para mudar a direção e o sentido da força com que puxamos um objeto (força de tração). As polias podem facilitar a realização de algumas tarefas, dependendo da maneira com que elas são interligadas.
Temos dois tipos de polias, as polias fixas e as polias móveis:

Polia fixa

A polia fixa serve apenas para mudar a direção e o sentido da força. Ela é muito utilizada para suspender objetos.


Polia móvel

A polia móvel facilita a realização de algumas tarefas, como, por exemplo, a de levantar algum objeto pesado. A cada polia móvel colocada no sistema, à força fica reduzida à metade, esta é uma vantagem, só que também temos a desvantagem, quanto mais polias móveis, mais demora a erguer ou puxar o objeto. As polias móveis são muito utilizadas em oficinas para erguer o motor do carro.