Lembro a todos os visitantes do meu blog que esses assuntos que posto aqui são simples e resumido, pois são para ajudar meus queridissimos alunos da 8ª série do ensino fundamental do colégio Estadual João XXIII, então não experem aqueles cálculos super complicados do ensino médio ou dos que faço na minha faculdade de química.OK?

Física - Trabalho

Na física o trabalho é o produto da força exercida sobre um corpo pelo deslocamento deste corpo na direção desta força, ou seja:

T= F.d.cosθ

onde:

T = trabalho realizado

F= força

d = distância percorrida (deslocamento do corpo)cosθ = cosseno do ângulo formado pela força e o deslocamento

Um homem levantando seu corpo utilizando uma barra é um bom exemplo de trabalho. A energia que gastamos ao levantar nosso corpo em uma barra corresponde ao trabalho realizado pela força que nos ergue por certa distância.

Vamos, agora, resolver um exercício que envolva o conceito de trabalho:

Determine o trabalho de uma força constante de 300N a aplicada a um corpo de massa 30Kg. Sabendo que o deslocamento do corpo foi de 25 metros na mesma direção e sentido da força.

Resolução:

São dados do exercício:

F = 300N

d = 25 m

cosθ = 1 ( pois a força e o deslocamento têm a mesma direção e sentido)

logo, aplicando a equação do trabalho, temos:

T = F.d.cosθ
T = 300. 25.1
T = 7500 J

Energia cinética

A energia cinética de um ponto material de massa m (ou de um sistema de massa total M cujo centro de massa se comporta como um ponto material), animado com uma velocidade v, num instante de tempo t, tem por expressão (para velocidades muito inferiores à da luz):

Ec= m . V²

Exemplo: Encontre a energia cinetica de um corpo de massa 20g em uma velocidade de 60m/s.

Ec= m . V²
Ec=20 .60²
Ec=20 . 3,600
Ec=72,000J

Gravidade

Quando largamos um corpo perto da superfície da Terra, ele acelerará em direcção e perpendicularmente ao solo. Segundo a lenda, a inspiração de Newton para a postulação da sua segunda lei foi provocada pela observação da queda de uma simples maçã, enquanto ele meditava ou descansava, encostado a uma árvore. Como é que a maçã cai? Qual a lei que rege o seu movimento, Newton deduziu que uma única força está aplicada à maçã, força essa que se traduz por uma aceleração. De facto, se a maçã tiver uma massa m, a força nela aplicada será:

Exemplo: Um corpo de exatamente 40g é lançado para o chão, encontre a força aplicada a esse corpo, lembrando que a gravidade da terra é de aproximadamente 10m/s²:

F = m . g
F = 40 . 10
F = 400J

MU Movimento Uniforme

Imagine um carro se deslocando em uma estrada, mantendo o ponteiro do velocímetro sempre na mesma marca, por exemplo, a 60 km/h. Isso quer dizer que se o carro mantiver sempre essa velocidade, ele irá percorrer 60 km a cada 1 hora. Essa situação descrita acima é uma exemplificação do que chamamos de movimento uniforme. Definimos movimento uniforme como sendo aquele movimento que tem velocidade escalar constante em qualquer instante ou intervalo de tempo. Podemos dizer ainda que o móvel percorre distâncias iguais em intervalos de tempos iguais.

A função Horária do Movimento Uniforme

No movimento uniforme temos que a velocidade escalar é constante e coincide com a velocidade escalar média em qualquer instante ou intervalo de tempo. Matematicamente a velocidade escalar média pode ser expressa da seguinte forma:

Onde:

• ΔS é a variação de posição do móvel, ΔS = S – S_o;
• Δt é a variação do tempo, Δt = t – t_o.

Substituído ΔS e Δt na equação da velocidade descrita acima, temos:

Fazendo tempo inicial igual a zero, to= 0, temos a função horária do movimento uniforme.

S = S_o + Vt

Essa é uma função do primeiro grau e é chamada de função horária da posição. Através dela podemos determinar a posição de um móvel num determinado instante.

Encontro entre um móvel A e um Móvel B

Considere dois móveis A e B se movimentando em uma mesma trajetória simultaneamente em sentido opostos ou em mesmo sentido. O encontro entre o móvel A e o móvel B ocorrerá quando eles estiverem na mesma posição. Ou seja: Sa = Sb

O motorista de um automóvel percorre a distancia de 600km entre duas cidades. Nos primeiros 300km da viagem, ele mantém a velocidade média de 120km/h, fazendo, em seguida, uma parada de 30 minutos. Prossegue a viagem gastando mais 3,0 horas para completá-la. Calcule a velocidade média em todo o percurso.

Nos primeiros 300 km:
S = So + Vt
300 = 0 + 120·t
t = 2,5 horas.

Velocidade média = ΔS/ΔT
ΔS = 600 km
ΔT = 2,5 horas + 0,5 hora (30 min) + 3 horas
ΔT = 6 horas.

ΔS/ΔT = 600/6 = 100 km/h.

Conceito de força

Força é um conceito comum no nosso quotidiano, que está frequentemente associado à noção de força mecânica, como por exemplo, no caso da força que fazemos para empurrar um caixote, para levantá-lo, atirá-lo, puxá-lo, ou da força que fazemos para nos segurarmos quando estamos num comboio, que tem as habituais oscilações, travagens, etc.

Na Natureza, para além da força mecânica, existem ainda as chamadas forças à distância que estão associadas às interacções gravítica, eléctrica, magnética, etc.

Na realidade, todas as forças são aplicadas a uma determinada distância. Mesmo no caso de uma força mecânica, nos exemplos acima citados, as moléculas das nossas mãos interagem à distância com as moléculas do objecto sobre o qual estamos a actuar.

Se as forças forem em mesma direção e sentido elas são adcionadas Fr = F¹ + F². Se as forças forem contrarias elas devem ser subtraidas Fr = F¹ - F².

Tem muitos tipos de força, mas vou t falar as principais:

1- Força Resultante

F = m . a

m ----> massa do corpo
a ----> aceleração do corpo

2- Força de atrito estático

F = u . N

u ----> coeficiente de atrito estático do material
N ----> normal

3- Força de atrito dinâmico

F = u . N

u ----> coeficiente de atrito dinâmico do material
N ----> normal

4- Força centrípeta

F = m . v² / R

m ----> massa do corpo
v ----> velocidade do corpo
R ----> raio da trajetória do corpo

5- Força de atração gravitacional

F = G . M.m / r²

G ----> constante da gravitação universal
M ----> massa do primeiro corpo
m ----> massa do segundo corpo
r ----> distância entre os dois corpos

6- Força elétrica

F = k . Q.q / r²

k ----> constante eletrostática do meio
Q ----> carga do primeiro corpo
q ----> carga do segundo corpo
r ----> distância que os separa