3 Subdomnio Unidade Foras e movimentos Aspetos quantitativos

3 Subdomínio Unidade Forças e movimentos

Aspetos quantitativos das reações químicas 3. 1 Caracteri sticas do movimento de um corpo de acordo com a resultante das forc as e as condic o es iniciais do movimento

Aspetos quantitativos das reações químicas 3. 1. 1 Movimentos uniformemente variados: acelerados e retardados

Existem situações em que a resultante das forças que atuam sobre um objeto é constante no tempo. Por exemplo, um objeto em queda livre no interior de um tubo de vácuo está sujeito a uma resultante de forças constante no tempo.

De acordo com a 2. ª Lei de Newton, a força resultante é proporcional à aceleração: Fr = m × a Quando a força resultante que atua num corpo é constante, a aceleração também é constante.

Exemplo Uma caixa de 2, 0 kg é puxada por uma força constante de 40 N ao longo de uma trajetória retilínea. a Fr = m × a � Fr 40 = 2, 0 × || a || || Fr || = 40 N || a || = 20 m s– 2 �

Quando a aceleração de um corpo é constante e diferente de zero, diz-se que o corpo tem movimento uniformemente variado. A designação deve-se ao facto de a velocidade variar uniformemente para intervalos de tempo iguais.

Exemplo Uma caixa de 2, 0 kg é puxada por uma força constante de 40 N ao longo de uma trajetória retilínea. a Uma aceleração de 20 m s– 2 Fr indica que a velocidade do corpo varia 20 m s– 2 a cada segundo que passa. || Fr || = 40 N || a || = 20 m s– 2

Exemplo Uma caixa de 2, 0 kg é puxada por uma força constante de 40 N ao longo de uma trajetória retilínea. a Para um corpo que parte do repouso: Fr || = 40 N || a || = 20 m s– 2 Tempo / s Velocidade / m s– 1 0 0 1 20 2 40 3 60

Exemplo Uma caixa de 2, 0 kg é puxada por uma força constante de 40 N ao longo de uma trajetória retilínea. a Fr A caixa apresenta movimento uniformemente variado. || Fr || = 40 N || a || = 20 m s– 2

O movimento uniformemente variado pode ser: acelerado; retardado. Para classificar corretamente o movimento, é essencial conhecer as suas condições iniciais.

Movimento retilíneo uniformemente acelerado (MRUA) Os vetores velocidade e força resultante têm igual direção e sentido: v Movimento no sentido positivo Fr x/m Exemplos de gráficos de velocidade-tempo O objeto parte O objeto tem do repouso. velocidade inicial v 0.

Movimento retilíneo uniformemente acelerado (MRUA) Os vetores velocidade e força resultante têm igual direção e sentido: v Movimento no sentido negativo Fr x/m Exemplos de gráficos de velocidade-tempo O objeto parte O objeto tem do repouso. velocidade inicial v 0.

Movimento retilíneo uniformemente retardado (MRUR) Os vetores velocidade e força resultante têm igual direção mas sentidos opostos: v Movimento no sentido positivo Fr x/m Exemplo de gráfico de velocidade-tempo A componente escalar da velocidade inicial é positiva.

Movimento retilíneo uniformemente retardado (MRUR) Os vetores velocidade e força resultante têm igual direção mas sentidos opostos: v Movimento no sentido negativo Fr x/m Exemplo de gráfico de velocidade-tempo A componente escalar da velocidade inicial é negativa.

Conclusão • Quando a força resultante que atua num corpo é constante, a aceleração também é constante. • Um objeto sujeito a uma força resultante constante apresenta movimento uniformemente variado, que pode ser acelerado ou retardado.