Forças de atrito

Considera um bloco em movimento sobre uma mesa.

Quais são as forças que estão a actuar no bloco? 

são forças de contacto que se opõem ao movimento de um corpo e que resultam da interacção entre o corpo e a superfície de contacto.

A intensidade das forças de atrito depende: 

- da massa do corpo (quanto maior for a massa do corpo maior será a intensidade da força de atrito);
- da natureza das superfícies em contacto (quanto mais rugosas forem as superfícies de contacto mais intensa será a força de atrito);
- não depende da área da superfície em contacto.

* As forças de atrito existem quando os corpos se movem não só sobre uma superfície sólida, mas também, no ar e nos líquidos.

* Para uma mesma situação, a força de atrito de escorregamento é sempre maior do que a força de atrito de rolamento.

* Embora o atrito seja “contra o movimento”, existem situações em que ele é prejudicial (para as dobradiças das portas, para o vaivém penetrar na atmosfera terrestre, etc.) e outras que em é útil (para caminharmos com segurança no dia-a-dia e na prática de desporto, para as rodas dos automóveis rodarem e não deslizarem, para acender um fósforo, etc.)

* Podemos reduzir o atrito, substituindo o atrito de deslizamento pelo atrito de rolamento, utilizando lubrificantes, alcatroando as estradas, etc….

Forças e os seus efeitos

Uma força é toda a causa capaz de alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou ainda de lhe causar deformações. É uma grandeza vectorial e uma manifestação de energia.

Resultante de um sistema de forças 

 Chama-se força resultante à força que por si só substitui todas as forças que actuam num corpo. Corresponde à soma de todas as forças.

Como se somam forças?

1. Começas por representar um dos vectores.
2. Depois, na extremidade do primeiro vector, inicias a representação do segundo.
3. Finalmente, unes a origem do primeiro vector com a extremidade do segundo, para obteres o vector soma.

A intensidade da força resultante calcula-se de diferentes formas: 

1. Forças com a mesma direcção e sentido

Quando as forças têm a mesma direcção e sentido, a força resultante tem a mesma direcção e sentido e a sua intensidade é igual à soma das intensidades das forças que actuam.


2. Forças com a mesma direcção e sentidos contrários 

Quando as forças têm a mesma direcção e sentidos contrários, a força resultante tem a mesma direcção, sentido da força de maior intensidade e a sua intensidade corresponde à diferença das intensidades das forças que actuam.



3. Forças com direcções perpendiculares

Quando as forças têm direcções perpendiculares, a direcção da força resultante é oblíqua à direcção das forças componentes do sistema, e obtém-se por aplicação da regra do paralelogramo ou da regra do triângulo de Stévin. A sua intensidade calcula-se pelo teorema de Pitágoras.

Aceleração

Aceleração média: é uma grandeza vectorial que nos indica como varia a velocidade num determinado intervalo de tempo. Em qualquer movimento rectilíneo, o valor da aceleração média calcula - se pela expressão:

Movimento Rectilíneo Uniformemente Variado

Gráfico velocidade-tempo

O espaço percorrido calcula-se através da área do triângulo limitado pelo gráfico:




m.r.u.r

m.r.u.a.

Movimento Rectilíneo Uniforme (m.r.u.)

ATENÇÃO: o valor da velocidade só é igual ao da rapidez média se o movimento for rectilíneo sem inversão do sentido do movimento.


Gráfico posição - tempo

A posição varia linearmente com o tempo, ou seja, o corpo percorre espaços iguais em intervalos de tempo iguais.

Gráfico velocidade - tempo



A velocidade é constante.

A distância percorrida pode calcular-se pela área do rectângulo limitado pelo gráfico velocidade - tempo.

Rapidez e Velocidade

Rapidez média: é uma grandeza escalar, sempre positiva, que relaciona o espaço percorrido com o tempo que demora a percorrê-lo.

Velocidade média: é uma grandeza vectorial, que nos informa sobre a rapidez do movimento sobre a sua direcção e sentido.