Fundamentos de Física, Volume 1: Mecânica

David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker · Capítulo 65 de 171

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Fundamentos de Física, Volume 1: Mecânica

Revisão e Resumo

 

Mecânica Newtoniana Para que a velocidade de um objeto varie (ou seja, para que o objeto sofra aceleração), é preciso que ele seja submetido a uma força (empurrão ou puxão) exercida por outro objeto. A mecânica newtoniana descreve a relação entre acelerações e forças.

Força A força é uma grandeza vetorial cujo módulo é definido em termos da aceleração que imprimiria a uma massa de um quilograma. Por definição, uma força que produz uma aceleração de 1 m/s2 em uma massa de 1 kg tem um módulo de 1 newton (1 N). Uma força tem a mesma orientação que a aceleração produzida pela força. Duas ou mais forças podem ser combinadas segundo as regras da álgebra vetorial. A força resultante é a soma de todas as forças que agem sobre um corpo.

Primeira Lei de Newton Quando a força resultante que age sobre um corpo é nula, o corpo permanece em repouso ou se move em linha reta com velocidade escalar constante.

Referenciais Inerciais Os referenciais para os quais as leis de Newton são válidas são chamados de referenciais inerciais. Os referenciais para os quais as leis de Newton não são válidas são chamados de referenciais não inerciais.

Massa A massa de um corpo é a propriedade que relaciona a aceleração do corpo à força responsável pela aceleração. A massa é uma grandeza escalar.

Segunda Lei de Newton A força resultante que age sobre um corpo de res

massa m está relacionada com a aceleração do corpo por meio da equação

 

que pode ser escrita em termos das componentes:

 

De acordo com a segunda lei, em unidades do SI,

 

O diagrama de corpo livre é um diagrama simplificado no qual apenas um corpo é considerado. Esse corpo é representado por um ponto ou por um desenho. As forças externas que agem sobre o corpo são representadas por vetores, e um sistema de coordenadas é superposto ao desenho, orientado de modo a simplificar a solução.