DINÂMICA
Autor: zanatto | Publicado: 2011-10-15T17:14:00-07:00

&nbsp; O termo dinâmica é provindo do grego dynamike, significa forte. Em física, a dinâmica é um ramo da mecânica que estuda o movimento de um corpo e as causas desse movimento.


Dinâmica&nbsp;


Parte da Física que estuda as causas dos movimentos.



1. CONCEITOS FUNDAMENTAIS
Força –&nbsp;É o resultado da interação entre dois ou mais corpos. No SI, a unidade de força é o newton: 1N é a força que, atuando em uma massa de 1kg, imprime a essa massa uma aceleração de 1m/s2.

Interações a distância –&nbsp;Dois corpos podem interagir sem que haja contato entre eles, ou seja, podem trocar forças em um meio transmissor chamado campo. São forças de campo as interações gravitacional, magnética e elétrica.

Interações de contato –&nbsp;A rigidez de dois sólidos, quando um comprime o outro, dificulta ou impede a interpenetração, resultando na chamada força de contato.

Força de Tração –&nbsp;Quando um fio é esticado, exerce-se sobre ele uma força de tração, que é transmitida pelo fio de uma extremidade à outra.



Força Elástica –&nbsp;Esticando ou comprimindo um corpo elástico (aquele que, ao ser deformado, tende a voltar ao estado inicial) ele resiste, aplicando uma força contrária à que recebe. O sentido da força exercida (e não sofrida) pelo corpo elástico – a força elástica – é sempre contrário ao sentido da deformação: Fel&nbsp;= – kx


Força Resultante –&nbsp;É aquela que, substituindo todas as forças simultâneas atuantes em um corpo, é capaz de produzir os mesmos efeitos dinâmicos que estas produziam.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;
Efeitos de uma força:


a) alterar os estados de movimento ou de repouso de um corpo (efeito dinâmico);

b) deformar um corpo;

c) anular a ação de uma outra força.




LEIS DE NEWTON &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;



PRIMEIRA LEI DE NEWTON OU PRINCIPIO DA INÉRCIA

"Todo corpo permanece em seu estado de repouso, ou de movimento uniforme em linha reta, a menos que seja obrigado a mudar seu estado por forças impressas nele" 
Esse princípio indica que a velocidade vetorial de um ponto material, não varia. Se o ponto estiver em repouso permanece em repouso e, se estiver em movimento, permanece com velocidade constante realizando movimento retilínio e uniforme. Na prática não é possível obter um ponto material livre da ação de forças. No entanto, se o ponto material estiver sujeito a nenhuma força que atue sobre ele, ele estará em repouso ou descreverá movimento retilínio e uniforme. A existência de forças, não equilibradas, produz variação da velocidade do ponto material. 

A tendência que um corpo possui de permanecer em repouso ou em movimento retilínio e uniforme, quando livre da ação de forças ou sujeito a forças cuja resultante é nula, é interpretada como uma propriedade que os corpos possuem denominada Inércia. 

Quando maior a massa de um corpo maior a sua inércia, isto é, maior é sua tendência de permanecer em repouso ou em movimento retilínio e uniforme. 

Portanto, a massa é a constante característica do corpo que mede a sua inércia. 

Um corpo em repouso tende, por sua inércia, a permanecer em repouso. Um corpo em movimento tende, por sua inércia, a manter constante sua velocidade. 

Exemplo: O princípio da inércia pode ser observado no movimento de um ônibus. Quando o ônibus "arranca" a partir do repouso, os passageiros tendem a deslocar-se para trás, resistindo ao movimento. Da mesma forma, quando o ônibus já em movimento freia, os passageiros deslocam-se para a frente, tendendo a continuar com a velocidade que possuíam.







SEGUNDA &nbsp;LEI DE NEWTON OU PRINCIPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA

&nbsp;&nbsp; Todos os dias observamos vários tipos de movimento. São carros acelerando, objetos caindo, pessoas andando, a todo o momento observamos estes movimentos que se alteram a cada instante. Estas alterações no movimento são determinadas pela força resultante e pela massa dos corpos. A aceleração é o que determina se o carro vai parar ou vai “ganhar” velocidade. A segunda lei de Newton relaciona as grandezas que podem alterar um movimento.

&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;

&nbsp; 

Newton estabeleceu esta lei para análise das causas dos movimentos, relacionando as forças que atuam sobre um corpo de massa m constante e a aceleração adquirida pelo mesmo devido à atuação das forças. Esta lei diz que: 

&nbsp; A resultante das forças aplicadas sobre um ponto material é igual ao produto da sua massa pela aceleração adquirida:


&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;

&nbsp; &nbsp;Esta é uma igualdade vetorial na qual força e aceleração são grandezas vetoriais, as quais possuem módulo, direção e sentido. Esta equação significa que a força resultante (soma das forças que atuam sobre um determinado ponto material) produz uma aceleração com mesma direção e sentido da força resultante e suas intensidades são proporcionais. 

UNIDADE DE FORÇA
&nbsp; &nbsp;No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de força é o newton (N) em homenagem a Newton. Porém, existem outras unidades de medida como o dina e o kgf. 


Peso 
&nbsp; &nbsp;Peso é a força gravitacional sofrida por um corpo nas vizinhanças de um planeta. É uma grandeza vetorial e, portanto, possui módulo, direção e sentido.
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Em um corpo em queda, próximo a superfície da Terra, a única força que atua sobre ele &nbsp;é a força campo exercida pela Terra (peso), aplicando a segunda lei de Newton &nbsp;matematicamente temos:&nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; P =m.g
Onde g é a aceleração da gravidade local.

&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;

&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 




A massa de um corpo não muda. O que muda é seu peso em razão da ação da força gravitacional, que pode ser maior ou menor, dependendo da localização do corpo.



TERCEIRA LEI DE NEWTON OU PRINCIPIO DA AÇÃO E REAÇÃO
Também denominada&nbsp;princípio da ação e reação, ela pode ser enunciada da seguinte forma:

Se um corpo A aplicar uma força sobre um corpo B, receberá  deste uma força de mesma intensidade, mesma direção e de sentido  contrário.  


Assim, |FA-B| = |FB-A|.

As forças de ação e reação possuem as seguintes características:

   Possuem a mesma natureza, ou seja, são ambas de contato ou de campo;
   São forças trocadas entre dois corpos;
   Não se equilibram e não se anulam, pois estão aplicadas em corpos diferentes.

A terceira lei é muito comum no cotidiano. O ato de caminhar e o  lançamento de um foguete são exemplos da aplicação dessa lei. Ao  caminharmos somos direcionados para frente graças à força que nossos pés  aplicam sobre o chão.