2 Subdomnio Unidade Interaes e seus efeitos Aspetos
2 Subdomínio Unidade Interações e seus efeitos
Aspetos quantitativos das reações químicas 2. 6 A Segunda Lei de Newton
t=0 s v=0 Uma maçã, quando largada a uma altura do solo, entra em movimento de queda livre.
t=0 s v=0 Uma maçã, quando largada a uma altura do solo, entra em movimento de queda livre. t=1 s v • Ao fim de 1 segundo, o valor da velocidade é de 9, 8 m s– 1. 10 m s– 1
t=0 s v=0 Uma maçã, quando largada a uma altura do solo, entra em movimento de queda livre. t=1 s v • Ao fim de 1 segundo, o valor da velocidade é de 9, 8 m s– 1. t=2 s v • Aos 2 segundos, o valor da velocidade é de 19, 6 m s– 1. 10 m s– 1
t=0 s v=0 Uma maçã, quando largada a uma altura do solo, entra em movimento de queda livre. t=1 s v • Ao fim de 1 segundo, o valor da velocidade é de 9, 8 m s– 1. t=2 s v • Aos 2 segundos, o valor da velocidade é de 19, 6 m s– 1. t=3 s 10 m s– 1 v • Aos 3 segundos, o valor da velocidade é de 29, 4 m s– 1.
t=0 s v=0 Fg t=1 s Por que motivo variou a v velocidade da maçã? Fg t=2 s v Fg A Terra exerce uma força constante sobre a maçã, «puxando-a» para o seu t=3 s 10 m s– 1 v Fg centro — a força gravítica (Fg).
t=0 s v=0 a responsável pela variação Fg t=1 s A força gravítica (Fg) é v a da velocidade da maçã. Fg A uma variação de velocidade está associada uma aceleração. t=2 s v a Fg Por isso, . . . a força gravítica (Fg) é t=3 s 10 m s– 1 v Fg a responsável pela aceleração da maçã.
Isaac Newton estudou a relação entre força e aceleração, tendo formulado a seguinte lei: 2. ª Lei de Newton ou Lei Fundamental da Dinâmica A resultante de todas as forc as (FR) atuantes sobre um corpo, considerado parti cula, e proporcional a aceleracão (a) adquirida pelo corpo de massa m.
A 2. ª Lei de Newton traduz-se pela expressão: força resultante (FR) = massa (m) �aceleração (a) A aceleração (a) apresenta sempre a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante (FR). a Fg = FR A aceleração (a) que atua na maçã possui a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante (FR) (que corresponde à força gravítica). a Fg = FR
A 2. ª Lei de Newton traduz-se pela expressão: força resultante (FR) = massa (m) �aceleração (a) A força resultante (FR) é diretamente FR/N proporcional à aceleração (a). O gráfico da intensidade da força resultante em função da intensidade da aceleração é uma função afim com declive positivo. a/m s– 2
A 2. ª Lei de Newton traduz-se pela expressão: força resultante (FR) = massa (m) �aceleração (a) FR/N Os gráficos da intensidade da força resultante em função do tempo e da aceleração em função do tempo para um dado t/s a/m s– 2 movimento têm a mesma forma. t/s
g No caso do movimento em queda livre, a forc a gravi tica (Fg) e a u nica a atuar no corpo. Fg g Fg Força gravítica = Força resultante ou Fg = FR g Pela 2. ª Lei de Newton: Fg Fg = m � a g Fg � Fg = m � g Sendo g a aceleração da gravidade.
O valor da força gravítica (Fg) que a Terra exerce sobre qualquer corpo de massa m é dado pela Lei da Gravitação Universal: r RT Fg = G MT m (RT + r)2 Sendo: MT — massa da Terra; m — massa do corpo; RT — raio da Terra; r — distância do centro de massa do corpo à superfície da Terra.
Assim: Fg = m � g Fg = G e r RT m �g = G g=G MT m (RT + MT (RT + r)2 MT m (RT + r)2 �
Quando RT é muito superior a r, este último é desprezado: r g=G MT (RT)2 RT Substituindo os valores de MT, RT e G na expressão, a aceleração da gravidade junto à superfície da Terra é: G = 6, 67 � 10– 11 N m 2 kg– 2 MT = 5, 98 � 1024 kg RT = 6, 38 � 106 m 2 g ≃ 9, 8 m s– 2
Conhecido o valor da aceleração da gravidade junto à superfície da Terra, é possível determinar o peso (P) de um corpo, sabendo a sua massa: Fg = m � g ou P = m �g
Conclusão • A resultante de todas as forças (FR) atuantes sobre um corpo, considerado parti cula, e proporcional a aceleração (a) adquirida pelo corpo de massa m. força resultante (FR) = massa (m) �aceleração (a)
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