Veja a seguir uma teleaula de física sobre Impulso e Quantidade de Movimento:
quarta-feira, 8 de julho de 2015
domingo, 5 de julho de 2015
Trabalho
O trabalho é dado multiplicando a força exercida em um corpo pela distância percorrida. Temos a fórmula então:
\(\tau = F\cdot d\)
Onde \(\tau \) (tau) é o trabalho e é medido em Joules (J).
Exemplos:
1 - Qual o trabalho exercido para mover um corpo com uma força de 10 N por uma distância de 6 metros?
Usando a fórmula:
\(\tau = F\cdot d\)
\(\tau = 10\cdot 6\)
\(\tau = 60J\)
Resposta: 60 Joules.
2 - Um corpo de 6 kg é atingido por uma força de 30 N. Qual o trabalho exercido pela força após 5 segundos?
Primeiro devemos descobrir a aceleração que o corpo ficou:
\(F=ma\)
\(30=6a\)
\(a=10\text{m/s}^2\)
Agora a distância percorrida:
\(S=S_o+V_ot+\frac{at^2}{2}\)
\(S=0+0+\frac{10\cdot5^2}{2}\)
\(S=5\cdot5^2\)
\(S=5*25\)
\(S=125\)
Logo o corpo percorreu 125 metros. O trabalho gerado é de:
\(\tau=F\cdot d\)
\(\tau=30\cdot125\)
\(\tau=3750J\)
Resposta: 3750 Joules
\(\tau = F\cdot d\)
Onde \(\tau \) (tau) é o trabalho e é medido em Joules (J).
Exemplos:
1 - Qual o trabalho exercido para mover um corpo com uma força de 10 N por uma distância de 6 metros?
Usando a fórmula:
\(\tau = F\cdot d\)
\(\tau = 10\cdot 6\)
\(\tau = 60J\)
Resposta: 60 Joules.
2 - Um corpo de 6 kg é atingido por uma força de 30 N. Qual o trabalho exercido pela força após 5 segundos?
Primeiro devemos descobrir a aceleração que o corpo ficou:
\(F=ma\)
\(30=6a\)
\(a=10\text{m/s}^2\)
Agora a distância percorrida:
\(S=S_o+V_ot+\frac{at^2}{2}\)
\(S=0+0+\frac{10\cdot5^2}{2}\)
\(S=5\cdot5^2\)
\(S=5*25\)
\(S=125\)
Logo o corpo percorreu 125 metros. O trabalho gerado é de:
\(\tau=F\cdot d\)
\(\tau=30\cdot125\)
\(\tau=3750J\)
Resposta: 3750 Joules
quarta-feira, 1 de julho de 2015
Dinâmica Com Atrito I
O que é a força de atrito? A força de atrito é a força gerada pelo contato de duas superfícies. Existem dois tipo de atrito, o atrito estático que evita que o corpo se mova e o cinético o que tenta impedir que o corpo se mova. O atrito é dado por uma constante para uma superfície chamada de coeficiente de atrito \(\mu\). A Força de atrito é calculada multiplicando essa constante pela força normal que a superfície exerce sobre o corpo.
Assim \(F_{at}=\mu\cdot N\).
Veja alguns exemplos:
1-Na figura acima o bloco de massa 5 kg está sendo empurrado por uma força de 15 N. Sendo o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o chão \(\mu=0.2\) calcule a aceleração do bloco e a força de atrito. Dado que g = 10 m/s².
2 - Na figura acima os blocos estão ligados por um fio ideal. O conjunto é puxado por uma força de 20 N. Seja a massa do bloco menor 2 kg e a do maior 3 kg e o coeficiente de atrito cinético entre os blocos \(\mu=0.1\) calcule:
g = 10 m/s²
a) A força de Tração;
b) A força de atrito que age em cada bloco;
c) A aceleração do conjunto.
Montando a equação dinâmica do bloco de 20 N de peso:
Temos que as forças de tração e de atrito são opostas, logo:
\(ma=T-F_{at}\)
Calculando a força de atrito no bloco menor:
\(F_{at}=\mu\cdot N\)
como N = P temos:
\(N = mg\)
\(N=2\cdot10=20\) que responde o item B.
logo:
\(2a=T-0.1\cdot20\)
\(2a=T-2\)
Fazendo o mesmo no bloco maior:
\(ma=20-T-F_{at}\)
\(3a=20-T-F_{at}\)
Força de atrito:
\(F_{at}=\mu\cdot N\)
\(N=3\cdot10=30\)
\(F_{at}=0.1\cdot30\)
\(F_{at}=3\) respondendo o item B.
Logo:
\(3a=20-T-3\)
Usando as equações teremos:
\(3a=20-T-3\)
\(2a=T-2\)
somando as equações:
\(2a+3a=10-T-3+T-2\)
\(5a=10-5\)
\(5a=15\)
\(a=3\) respondendo o item C.
Força de tração:
\(2a=T-2\)
\(6=T-2\)
\(T=8\) respondendo o item A.
Assim \(F_{at}=\mu\cdot N\).
Veja alguns exemplos:
Primeiro montaremos a equação dinâmica do bloco:
Temos que a força de atrito é dada pela fórmula \(F_{at}=\mu\cdot N\). Calculando a força normal que é igual a força peso do bloco:
\(P=mg\)
\(P=5\cdot10=50\)
\(P=N\)
\(N=50\)
\(F_{at}=\mu\cdot N\)
\(F_{at}=0.2\cdot50\)
\(F_{at}=25\)
Logo a força de atrito é de 10 N.
Calculando a resultante sobre o bloco que é 15 - 10 = 5 temos:
\(5=ma\)
\(5=5a\)
\(a=1\)
Logo a aceleração é de 1 m/s².
2 - Na figura acima os blocos estão ligados por um fio ideal. O conjunto é puxado por uma força de 20 N. Seja a massa do bloco menor 2 kg e a do maior 3 kg e o coeficiente de atrito cinético entre os blocos \(\mu=0.1\) calcule:
g = 10 m/s²
a) A força de Tração;
b) A força de atrito que age em cada bloco;
c) A aceleração do conjunto.
Montando a equação dinâmica do bloco de 20 N de peso:
Temos que as forças de tração e de atrito são opostas, logo:
\(ma=T-F_{at}\)
Calculando a força de atrito no bloco menor:
\(F_{at}=\mu\cdot N\)
como N = P temos:
\(N = mg\)
\(N=2\cdot10=20\) que responde o item B.
logo:
\(2a=T-0.1\cdot20\)
\(2a=T-2\)
Fazendo o mesmo no bloco maior:
\(ma=20-T-F_{at}\)
\(3a=20-T-F_{at}\)
Força de atrito:
\(F_{at}=\mu\cdot N\)
\(N=3\cdot10=30\)
\(F_{at}=0.1\cdot30\)
\(F_{at}=3\) respondendo o item B.
Logo:
\(3a=20-T-3\)
Usando as equações teremos:
\(3a=20-T-3\)
\(2a=T-2\)
somando as equações:
\(2a+3a=10-T-3+T-2\)
\(5a=10-5\)
\(5a=15\)
\(a=3\) respondendo o item C.
Força de tração:
\(2a=T-2\)
\(6=T-2\)
\(T=8\) respondendo o item A.
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