Aula 2: Segunda Lei de Newton
Canal: Física 2.0
Professor: Davi Oliveira
Introdução
- Assunto: Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica)
- Importante: Detalhes sobre força peso e vetores
Segunda Lei de Newton
- Princípio Fundamental da Dinâmica:
- Se a soma das forças (F₀) é resultante das forças que agem numa partícula, a partícula adquire aceleração na mesma direção e sentido da força.
- Aceleração (a) é diretamente proporcional à intensidade da força.
- Se a aceleração está na horizontal/direita, a força estará na mesma direção e sentido.
Grandeza Vetorial
- Aceleração (a) e Força (F) são grandezas vetoriais.
- Vetores: Aula específica sobre vetores disponível no canal.
Expressão Matemática
- Única lei de Newton com expressão matemática:
- F₀ = m * a
- Força (F₀) resultante é igual à massa (m) vezes a aceleração (a).
- Massa (m) em quilogramas (kg);
- Aceleração (a) em metros por segundo ao quadrado (m/s²);
- Força (F₀) em Newtons (N).
Conceitos Adicionais
- Sistema Internacional de Unidades: Utilização do SI para massa, aceleração e força.
- Conversão de Unidades: 1 quilograma força (kgf) ≈ 9,8 Newtons (N).
Força Peso
- Peso (P): Força de atração gravitacional exercida sobre um corpo.
- Expressão: P = m * g
- Peso (P) em Newtons (N);
- Massa (m) em quilogramas (kg);
- Gravidade (g) em metros por segundo ao quadrado (m/s²).
- Exemplo: Calculando o peso do Professor Davi: m = 68 kg, g = 10 m/s²:
- Diferença entre Peso e Massa:
- Massa é constante e invariante;
- Peso depende da gravidade (varia dependendo do local).
Dinamômetro
- Aparelho para medir força: Indicando a força em Newtons.
- Exemplo: Marca 2 Newtons.
- Relação com Balança: Mesmo princípio, mas a balança pode estar graduada em quilogramas em vez de Newtons.
- Conversão: Passar de gramas para quilogramas e vice-versa (1 kg = 1000 g).
Exemplos de Aplicação
- Calcular a aceleração: força resultante e massa conhecidas.
- Somando forças na mesma direção:
- Força resultante é a soma das forças que atuam na mesma direção e no mesmo sentido.
- Vetores em 90 graus: Utilização do Teorema de Pitágoras para calcular a força resultante.
Exercícios Práticos
- Exemplos passo a passo envolvendo:
- Forças na mesma direção e sentido;
- Forças na mesma direção e sentidos opostos;
- Forças formando 90 graus;
- Cálculo do peso em diferentes planetas usando a formula P = m * g.
Notas Finais
- Conclusões e Dicas: Diferenciação entre Massa e Peso; Utilização do SI; Aplicações práticas.
Próxima Aula: Ação e Reação (Terceira Lei de Newton)