Leis de Newton

• PRIMEIRA LEI DE NEWTON OU LEI DA INÉRCIA

Qualquer corpo permanece no estado de repouso ou de movimento rectilíneo uniforme se a resultante das forças que nele actuam for nula. Assim, se o corpo estiver em repouso, continuará em repouso; se estiver em movimento, continuará o seu movimento em linha reta e com valor de velocidade constante.

Quando um autocarro arranca, os passageiros são impelidos para trás, tendo a manter a posição de repouso que possuíam antes do autocarro arrancar.

• SEGUNDA LEI DE NEWTON OU LEI FUNDAMENTAL DA DINÂMICA

A aceleração adquirida por um corpo é diretamente proporcional à intensidade da resultante das forças que atuam sobre o corpo, tem direção e sentido da resultante de forças e é inversamente proporcional à sua massa.

Expressa-se matematicamente pela equação:

NOTA:

No S.I., a massa é expressa em quilograma (kg), a aceleração em metro por segundo ao quadrado (m/s^{2 ) e a intensidade da resultante das forças em nexton (N).}

• TERCEIRA LEI DE NEWTON OU LEI DA AÇÃO-REAÇÃO

Quando dois objectos interactuam, existe um par de forças com a mesma intensidade, a mesma direção, mas sentidos opostos- par ação-reação.

A bola exerce uma força sobre a raquete (ação); a raquete exerce uma força sobre a bola (reação).

Resultante de forças

FORÇA --> é toda a causa capaz de alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo ou de lhe causar deformação. As forças resultam de interações entre corpos, que podem ser de contacto ou de ação à distância como forças gravitacionais ou magnéticas.

O resultado dos efeitos de todas as forças é igual ao de uma única força: a força resultante. A força resultante corresponde à soma de todas as forças aplicadas no mesmo corpo.

RESULTANTE DE DUAS FORÇAS COM A MESMA DIREÇÃO E O MESMO SENTIDO

A resultante tem a mesma direção e o mesmo sentido das forças componentes e a sua intensidade é igual à soma das intensidades das suas componentes.

RESULTANTE DE DUAS FORÇAS COM A MESMA DIREÇÃO MAS SENTIDOS OPOSTOS

A resultante das forças tem o mesmo sentido da componente de maior intensidade e a intensidade da resultante das forças é igual à diferença de intensidade das suas componentes.

RESULTANTE DE DUAS FORÇAS COM DIREÇÕES DIFERENTES

A resultante das forças cujas componentes fazem entre si um ângulo com amplitude de 90º é representada em intensidade, direção e sentido pela diagonal do retângulo construído sobre os vectores que representam as duas forças que o compõem. A intensidade da resultante das forças pode ser calculada pelo Teorema de Pitágoras.

A aceleração dos movimentos

• O QUE É A ACELERAÇÃO

ACELERAÇÃO --> grandeza vectorial que indica o modo como a velocidade de um corpo varia ao longo do tempo, podendo estar a diminuir ou a aumentar.

• COMO SE CALCULA A ACELERAÇÃO

Quando em movimento rectilíneo, o valor da aceleração média pode ser calculado pela expressão matemática:

Os valores da aceleração são expressos em unidade de velocidade/tempo, o que implica que, no S.I., a unidade de aceleração seja m/s²

^EXEMPLOS:

^{a= 5 m/}s²

^{Significa que o valor da velocidade aumenta 5 m/s em cada segundo}

 No movimento uniformemente acelerado ou retardado, a aceleração é constante e o seu valor é, em qualquer instante, igual ao da aceleração média.

No movimento rectilíneo uniformente acelerado, a aceleração é constante, tendo a mesma direção e o mesmo sentido do movimento.

No movimento rectilíneo uniformente retardado, a aceleração é constante, tendo a mesma direção, mas sentido contrário ao movimento.

No movimento rectilíneo uniforme, não há aceleração.

Velocidade e distância de segurança

TEMPO DE REAÇÃO --> tempo que um condutor demora a actuar, quando se apercebe de um obstáculo; depende do condutor. O tempo de reação médio de um condutor com reflexos normais é de 0,7 s.

DISTÂNCIA DE REAÇÃO --> distância percorrida desde que o condutor se apercebe do perigo até ao momento em que este inicia a travagem

TEMPO DE TRAVAGEM --> tempo necessário para o veículo parar


DISTÂNCIA DE TRAVAGEM --> é a distância percorrida desde o momento em que o condutor inicia a travagem até ao momento em que o veículo para.

DISTÂNCIA DE SEGURANÇA --> é dada pela soma da distância de reação e da distância de travagem

Movimento uniformente variado

• A VELOCIDADE NO MOVIMENTO UNIFORMENTE VARIADO

MOVIMENTO UNIFORMENTE VARIADO --> é um movimento em que o valor da velocidade do corpo aumenta ou diminui a mesma quantidade em cada unidade de tempo

ACELERADO

RETARDADO

CARACTERÍSTICAS DO MOVIMENTO UNIFORME VARIADO:

--> A variação do valor da velocidade é directamente proporcional ao intervalo de tempo, logo o valor da aceleração é sempre constante.

--> No movimento uniformente acelerado, os vectores velocidade e aceleração possuem a mesma direção e o mesmo sentido

--> No movimento uniformente retardado, os vectores velocidade e aceleração possuem a mesma direção e sentidos opostos

NOTA:

A distância percorrida pode ser calculada pela área da figura geometrica definida pelo gráfico velocidade/tempo.

Movimento uniforme

• A VELOCIDADE NO MOVIMENTO UNIFORME

Diz-se que o movimento de um corpo é uniforme quando o valor da velocidade se mantém constante.

No movimento uniforme rectilíneo, o valor, a direção e o sentido do vector velocidade são iguais em todos os instantes.

No movimento uniforme curvilíneo, o valor da velocidade é igual em todos os instantes, mas a direção do vector velocidade varia.

No movimento rectilíneo uniforme, a distância percorrida é sempre igual ao valor do deslocamento.

No movimento uniforme, a distância percorrida é directamente proporcional ao tempo gasto para a percorrer.

No movimento uniforme, o valor da velocidade instantânea é igual à rapidez média.

• GRÁFICOS DISTÂNCIA PERCORRIDA-TEMPO E VELOCIDADE-TEMPO PARA O MOVIMENTO UNIFORME

O gráfico que representa a distância percorrida em função do tempo gasto no percurso é uma linha recta, com uma certa inclinação porque as duas grandezas são directamente proporcionais.

O gráfico que representa a velocidade do corpo em função do tempo é uma linha recta, paralela ao eixo das abcissas, porque o valor da velocidade é constante.

• CÁLCULO DA DISTÂNCIA PERCORRIDA COM MOVIMENTO UNIFORME

Qualquer distância percorrida com movimento uniforme pode ser calculada multiplicando o valor da velocidade pelo tempo gasto no percurso.