O documento descreve as principais forças da mecânica: força peso, força normal, força de tração, força elástica e força de atrito. Cada força é definida em termos de seu agente causador, direção, sentido, e quando possível, uma expressão matemática para seu módulo.
1. • Força Peso!
!
• Força Normal!
!
• Força de Tração ou tensão!
!
• Força Elástica!
!
• Força de Atrito
Principais Forças da Mecânica
2. • Força Peso!
!
• Força Normal!
!
• Força de Tração ou Tensão!
!
• Força Elástica!
!
• Força de Atrito
Principais Forças da Mecânica
Definição: !
!
Físico – !
Matemática
Agente Causador
Descrição Vetorial
3. Força Peso
Força de ação a distância
Agente causador: !
Os astros ao atraírem objetos que encontram-se em
seu campo gravitacional.
Modulo: P =m g!
O modulo da força peso P depende do valor da massa
m do objeto e o valor g da aceleração da gravidade no
local onde o objeto se encontra.
Direção e Sentido: !
Força de direção radial, aponta para o centro de massa
do astro e é sempre atrativa.
9. A força peso numa pequena região da superfície do Terra esta
sempre direcionada!
verticalmente para baixo
P
h
P P
FM
u
r
o
P
P = m g
Superfície da Terra
10. Força Normal
Agente causador: !
Esta força é causada pelas superfícies sólidas no
intuito de impedir que o objeto penetre na superfície.
Direção e Sentido: !
Sua direção é sempre perpendicular à superfície de
contato e o sentido é apontando para fora da superfície. !
!
Módulo: !
Não existe uma expressão para calcularmos a
intensidade desta força. Entretanto, podemos
determiná-la conhecendo outras forças presentes.
Força de contato
11. N = m(g – a)
N = m g
a
A força normal esta sempre direcionada!
perpendicularmente a superfície
N
N = F
N
F
Teto
N = F – m g
N
M
u
r
o
F
N = m g cos(θ)
NN
θ
θ
12. Força de Tração ou Tensão
Agente causador: !
Produzida por cordas, cabos ou fios sempre que
tensionados, ou tracionados.
Direção e Sentido: !
A direção de atuação desta força é ao longo do fio, e como
um fio só pode ser tensionado quando puxado, o sentido
da força é sempre saindo do corpo, no ponto onde a corda
faz o contato.
Força de contato
Módulo: !
Assim como a força normal, a força de tração também não
possui uma expressão própria. Entretanto, podemos
determiná-la conhecendo outras forças presentes.
13. T = m(g – a)
A tensão esta sempre direcionada !
ao longo do fio e saindo do corpo
T = m g
Teto
aT
T = m g cos(θ)
θ
Teto
TT
F
m M
F
Mm
m
T
+
=
T
T
14. Força Elástica
Agente causador: !
Esta força é causada por molas e elásticos.
Direção e Sentido: !
A direção é sempre ao longo da mola ou elástico e seu
sentido é sempre contrário à deformação produzida, razão
pela qual é denominada de força restauradora.
Força de contato
Módulo: F = k x!
O modulo da força elástica F depende de x, que é a
deformação causada na mola ou elástico, e de k que é a
constante elástica da mola, ela indica o quanto uma mola é
dura ou flexível.
15. A força elástica esta sempre direcionada!
contrário à deformação produzida
F = k x
Teto
x
F
x
F
F
F
x x
16. Força de Atrito
Agente causador: !
Esta força é produzida pelo contato com uma superfície
sólida áspera.
Direção e Sentido: !
A direção da força de atrito é sempre paralela à
superfície de contato, entretanto seu sentido pode ser os
dois sentidos possíveis.
Força de contato
Módulo: !
Força de atrito estática: f ≤ µe N !
Força de atrito cinético:! f = µc N !
Onde µe é o coeficiente de atrito estático, µe é o
coeficiente de atrito cinético e N a normal devido a
superfície sólida áspera.
17. f
F Força aplicada
Força de atrito
Força aplicada
Região Estática
f
=
F
força de atrito estática máxima
f = µe N
Força de Atrito Cinética e Estática
18. Força de Atrito Cinética e Estática
Região Estática Região Cinética
Força de atrito
Força aplicada
f
=
F
f = µc N
força de atrito estática máxima
f = µe N
f F
19. Força de Atrito
Direção e Sentido: !
A direção da força de atrito é sempre paralela à
superfície de contato, entretanto seu sentido pode ser os
dois sentidos possíveis.
Força de contato