terça-feira, 23 de abril de 2013

DINÂMICA - Forças em Blocos e Força de Atrito (FAT)


SISTEMA DE FORÇAS - BLOCOS


Blocos em contato na horizontal

Considere dois corpos em contato sendo empurrados por uma força F sobre uma superfície sem atrito. Observa-se que eles trabalham com a mesma aceleração.


Separando os corpos, pode-se estudar as forças que agem em cada corpo isoladamente:





Para o bloco A, tem-se:







Para o bloco B, tem-se:







Fazendo um sistema de equações com I e III, tem-se:

          





Assim pode-se determinar a aceleração dos corpos e a força trocada entre eles.


Blocos ligados por fio em superfície lisa

Neste caso, também não será considerada a existência do atrito. Considere que os corpos sejam puxados por uma força F.


Separando os corpos e colocando as forças que estão envolvidas no movimento, tem-se:


Aplica-se a segunda lei de Newton para cada corpo e resolve o sistema:


 


Um dos corpos pendurados

Para efetuar este cálculo faz-se da mesma forma que apresentado anteriormente.

No exemplo a seguir, considerando a inexistência de atrito em A, qualquer massa de B será suficiente para deslocar o conjunto.


Separando os corpos e colocando as forças que estão envolvidas no movimento, tem-se:

Aplicando a segunda lei de Newton nos dois corpos:









FORÇA DE ATRITO


Força de atrito



É fácil observar que várias atividades diárias são possíveis devido ao atrito entre as superfícies como caminhar, mudar a direção de nosso movimento e até parar.

O atrito é uma força trocada entre superfícies rugosas contra um deslizamento ou possível deslizamento. Para isso é necessário que haja uma força de compressão entre elas.


Atrito estático

Ocorre quando o corpo encontra-se em repouso. Sua intensidade varia de zero até um valor máximo (chamado de atrito de destaque), dependendo da intensidade da força aplicada no corpo. A intensidade da força de atrito de destaque é dada por:


Para que o corpo deslize sobre a superfície é necessário que uma força, na mesma direção da superfície, seja aplicada no corpo e tenha intensidade maior que o atrito de destaque

Atrito cinético

Ocorre quando o corpo desliza sobre uma superfície. Sua intensidade é constante e dada por:

O gráfico a seguir apresenta o desempenho da força de atrito agindo num corpo.



Aplicações da segunda lei de Newton com atrito

Observa-se que com o atrito considerado nos problemas, tem-se situações mais próximas da realidade.

Nos casos a seguir, as superfícies são rugosas e devido a isso será considerada a existência de atrito.

Passos para o cálculo da aceleração e da força entre os corpos.

Separando os corpos, podem-se estudar as forças que agem em cada corpo isoladamente:

(Corpo A)      
(Corpo B)           


                     

Assim pode-se determinar a aceleração dos corpos e a força trocada entre eles.

Um dos corpos pendurados

Observe que dependendo da intensidade da força de atrito e do peso do corpo B, o sistema poderá não entrar em movimento.


Aplicando a segunda lei de Newton nos dois corpos:

(corpo A)    T - AA = mA . a
(corpo B)    PB – T = mB . a
 




CRÉDITO AO  SITE ORIGINAL : 
http://minhasaulasdefisica.blogspot.com.br

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