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CURSO: Engenharia Civil
DISCIPLINA: Tópicos de Física Geral e Experimental
PROFº: MSc. Demetrius Leão
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“A Física tá complicada?”
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A FÍSICA SE BASEIA EM MEDIÇÕES
• Grandeza: Entidade suscetível de medida.
• Para descrever uma grandeza Física,primeiro definimos uma unidade, isto é, umamedida da grandeza cujo valor é definidocomo exatamente 1,0.
• Em seguida, definimos um padrão, ou seja,uma referência com a qual devem sercomparados todos os outros exemplos dagrandeza.
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Porque padronizar?
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É importante evidenciar que a padronização dos sistemas de medidas ocorreu devido a uma
necessidade humana, com a intensificação das relações comerciais e sociais.
Em 1872, o Brasil adotou o sistema métrico padrão, reconhecido e aceito em muitos países.
O SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES S.I.
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O Sistema Internacional de Unidades (sigla SI do francês Système International
d'unités) é a forma moderna do sistema métrico e é geralmente um sistemade unidades de medida concebido em torno de sete unidades básicas e daconveniência do número dez. É o sistema mais usado do mundo de medição, tantono comércio quanto na Ciência. O SI ou SIU é um conjunto sistematizado epadronizado de definições para unidades de medida, utilizado em quase todo omundo moderno, que visa a uniformizar e facilitar as medições e as relaçõesinternacionais daí decorrentes.
UNIDADES DE BASE DO SI
Grandeza física Nome da unidade no SI
Símbolo para a unidade no SI
Comprimento metro m
Massa quilograma kg
Tempo segundo s
Intensidade da corrente elétrica
ampére A
Temperatura termodinâmica
kelvin K
Quantidade de substância
mol mol
Intensidade luminosa
candela cd
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INMETRO
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O Instituto Nacional de Metrologia,Qualidade e Tecnologia - Inmetro - é umaautarquia federal, vinculada ao Ministériodo Desenvolvimento, Indústria e ComércioExterior, que atua como Secretaria Executivado Conselho Nacional de Metrologia,Normalização e Qualidade Industrial(Conmetro), colegiado interministerial, queé o órgão normativo do Sistema Nacional deMetrologia, Normalização e QualidadeIndustrial (Sinmetro).
Sua missão é prover confiança à sociedade brasileira nas medições e nosprodutos, através da metrologia e da avaliação da conformidade,promovendo a harmonização das relações de consumo, a inovação e acompetitividade do País.
GRANDEZA ESCALARGRANDEZA DEFINIDA POR UM VALOR NUMÉRICO E UNIDADE DE MEDIDA.
MASSATEMPO
TEMPERATURA
ENERGIA
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Portanto:Grandezas Vetoriais são aquelas que paraficarem bem representadas necessitam de:Módulo, Direção e Sentido.
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Módulo: É representado graficamente através dotamanho do vetor ou através de um valor numéricoacompanhado de unidade.
Direção: É a reta que dá suporte ao vetor e pode serinformada através de palavras como: horizontal,vertical, etc.
Sentido: É a orientação do vetor dada pela seta etambém pode ser informada através de palavrascomo: para esquerda, para direita, do ponto A para oponto B, para baixo, etc.
O QUE ESTUDA A MECÂNICA
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É a parte da Física que estuda o movimento doscorpos. Ela é dividida em cinemática, dinâmica eestática.
CINEMÁTICA
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Descreve o movimento dos objetos sem se preocupar com suascausas, abrangendo os conteúdos de movimento retilíneouniforme, movimento uniformemente variado, grandezasvetoriais nos movimentos e movimento circular.
DINÂMICA
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É o estudo dos movimentos e suas causas. Tem comobase de seus conteúdos as Leis de Newton
AS PRINCIPAIS GRANDEZAS DA MECÂNICA
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s
m
kg
m/s
m/s²
N
TEMPOTEMPO
DISTÂNCIADISTÂNCIA
MASSAMASSA
VELOCIDADEVELOCIDADE
ACELERAÇÃOACELERAÇÃO
FORÇAFORÇA
O que é uma FORÇA?
No sentido mais simples, é um empurrão ou puxão. Num sentidomacroscópico, podem ser forças de contato ou de ação adistância.Exemplos de forças de contato:
Competidores de cabo de guerra Chute numa bola Colisão frontal de carros
Exemplos de forças de ação a distância:
Newton elaborou três leis do movimento, conhecidas como astrês leis de Newton. Vamos falar sobre duas dessas leis: Aprimeira lei, a da Inércia, e a terceira lei, a lei da Ação e Reação.
Força gravitacional Força magnéticaForça elétrica
I LEI DE NEWTON: A LEI DA INÉRCIA
Def.: “Se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade nãopode mudar, ou seja, o corpo não pode sofrer uma aceleração.”HALLIDAY, 2008.
Em outras palavras, se um corpo está em repouso, permanecerá um repouso. Seestá em movimento retilíneo uniforme, continua com a mesma velocidade(mesmo módulo e orientação). A inércia, portanto, é uma propriedade que oscorpos possuem de resistir à mudança de seu estado de movimento. Paramudar a velocidade de um corpo, é preciso aplicar uma força sobre ele.
O princípio da inércia também explica porque as pessoas se feremem acidentes automobilísticos. O uso do cinto de segurança tentaminimizar o efeito da inércia, ao projetar alguém contra o para-brisas de um carro numa colisão, fixando as pessoas ao veículo.
III LEI DE NEWTON: AÇÃO E REAÇÃO
Def.: A toda ação há, sempre oposta, uma reação igual, ou asações mútuas de dois corpos, um sobre o outro, são sempreiguais e dirigidas para partes contrárias.
Se um corpo A exerce sobre um corpo B uma força FA-B , então ocorpo B também exerce sobre o corpo A uma força FB-A , demodo que essas duas forças têm o mesmo módulo, a mesmadireção e sentidos opostos.
Logo,
F A-B = ̶ F B-A
F A-B F B-A
De acordo com Newton, as forçasaparecem sempre aos pares; elas sãointerações entre corpos. Newton chamouesse par de forças de Ação e Reação.
Para que um corpo modifique o módulo, a direção ou o sentido de sua velocidade,o que significa estar em movimento acelerado, é necessária a ação de uma força.No caso de um corpo com massa constante, a aceleração a que ele é submetidoserá tanto maior quanto maior for a força resultante sobre ele. Ou seja:
Força resultante: tem mesma direção e sentido da aceleração resultante. Se a forçaresultante sobre um corpo for nula, ele pode estar em movimento retilíneouniforme, pois nesse movimento a aceleração resultante também é nula.
II LEI DE NEWTON OU PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA
EXEMPLO 1
Um corpo com massa de 0,6 kg foi empurradopor uma força que lhe comunicou umaaceleração de 3 m/s2. Qual o valor da força quenele atua?
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EXEMPLO 2
Um corpo de massa 4,0 kg encontra-seinicialmente em repouso e é submetido a açãode uma força cuja intensidade é igual a 60 N.Calcule o valor da aceleração adquirida pelocorpo.
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EXEMPLO 3
Uma força horizontal de 200 N age em umcorpo que adquire a aceleração de 2 m/s2. Qualé a sua massa?
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