física ppt - forças em trajetória curvilínes
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FORÇAS EM TRAJETÓRIA CURVILÍNES
PROFESSOR: REGINALDO RODRIGUES
1o CASO
• Módulo da velocidade constante• Direção da velocidade constante• Sentido da velocidade constante• Vetor velocidade constante• Força Resultante nula (FR=0)• Movimento Retilíneo Uniforme(M.R.U.)
10m/s10m/s
20CASO
• Direção da velocidade constante• Sentido da velocidade constante• Módulo da velocidade não é constante• Vetor velocidade não é constante
• Força resultante não é nula (FR≠0)
• Movimento acelerado
10m/s 15m/sFR
3O CAS0
• Direção da velocidade constante
• Sentido da velocidade constante
• Módulo da velocidade não é constante
• Vetor velocidade não é constante
• Força resultante não é nula (FR≠0)
• Movimento retardado
10m/s 5m/sFR
FORÇA RESULTANTE TANGENCIAL (Ftg)
• É responsável pela variação no módulo da velocidade.
• Sua direção será sempre a mesma da velocidade.
• O sentido da resultante tangencial se for o mesmo da velocidade o movimento será acelerado e se for contrário ao da velocidade o movimento será retardado.
4o CASO10m/s
10m/s
• Módulo da velocidade constante.
• Força resultante tangencial nula(Ftg=0)
• Direção da velocidade não é constante.
• Sentido da velocidade não é constante.
• Vetor velocidade não é constante
• Força resultante não é nula (FR≠0)
• Movimento curvilíneo uniforme
• Força resultante do tipo Centrípeta (Fcp)
FORÇA RESULTANTE CENTRÍPETA
• É responsável pela variação na direção da velocidade.
• Sua direção será sempre perpendicular (900) a da velocidade.
• O sentido da resultante centrípeta é para o centro da trajetória.
• Módulo é dado pela equação: R
vmFCP
2.
10m/s
10m/s
Fcp
10m/s
15m/s
Fcp
Ftg
FR
222TGCPR FFF
APLICAÇÃO DE FORÇA CENTRIPETA
P
N
v
CARRO PASSANDO POR UMA LOMBADA
fat
fat
R
vmNP
R
vmFCP
2
2
.
.
VELOCIDADE MÁXIMA PARA O CARRO NÃO PERDER O
CONTATO COM A LOMBADA
gRv
R
vmgm
R
vmP
N
Máx
Máx
Máx
.
..
.
0
2
2
CARRO EM CURVA NUM PLANO HORIZONTAL
Rgv
Rgv
R
vmgm
R
vmN
R
vmf
R
vmF
Máx
Máx
Máx
Máx
Máxat
cp
..
..
...
..
.
.
2
2
2
2
2
TRAÇADO DE CURVA
r
R
MOTOS INCLINADAS
ANALISANDO AS FORÇAS
A maior velocidade será obtida quanto menor a tg, isso significa menor o ângulo , ou seja, mais inclinada a moto deve estar.
CURVA CIRCULAR EM PISTA SOBRELEVADA SEM ATRITO
ANALISANDO AS FORÇAS
ROTOR
gRv
R
vmgm
temosIIemIsub
IIeqgm
N
gmN
Pf
IeqR
vmN
R
vmF
at
cp
.
..
:,.
).(.
..
).(.
.
2
2
2
PÊNDULO CÔNICO
ANALISANDO AS FORÇAS
T.cos
=T.sen
cos
.
cos.
gmT
PT
cos
.
cos.
gmT
PT
tggRv
R
vtgg
R
vmsen
gm
R
vmsenT
R
vmFcp
..
.
..
cos
.
..
.
2
2
2
2
EXERCÍCIO
• Um carro tem massa de 750 kg e passa por uma depressão numa estrada, com velocidade constante de 54km/h. Sendo o raio da depressão igual a 100 m, determine a intensidade da reação normal que a estrada exerce no carro, no ponto A (considere g = 10m/s2).
P
N
V
SOLUÇÃO:
NN
N
N
gmR
vmN
R
vmPN
R
vmFcp
5,187.9
75005,1687
10.750100
15.750
..
.
.
2
2
2
2
• (E. E. O. Alfenas-MO) Uma esfera metálica com massa de 0,1 kg, presa à extremidade de um fio leve e inextensível de 1,0 m de comprimento, é abandonada de certa altura e passa pelo ponto mais baixo da trajetória com velocidade de 2,0 mis, como mostra a figura (considere g = l0m/s2).
Determine no ponto mais baixo da trajetória:a) o valor da força centrípeta sobre a esfera;b) a tração no fio.
P
N
NF
F
R
vmF
cp
cp
cp
4,01
2.1,0
.
2
2
a)
b) Fcp = T – P
0,4 = T – 0,1.10
T = 0,4 + 1,0
T = 1,4N