1 ano

2. Vamos começar esse estudo fazendo
algumas perguntas ...
1. Por que, quando um ônibus freia ou acelera, somos
“empurrados” para frente ou para trás?
Mas antes de responder, precisaremos conhecer alguns
conceitos fundamentais da Física ...
2. Por que precisamos utilizar o cinto de segurança
quando estamos no carro?
3. Como é possível retirar um papel debaixo de uma
garrafa sem tirá-la do lugar?
4. Por que não é possível uma pessoa se erguer puxando
o seu próprio cabelo?

3. As Leis de Newton
As Leis de Newton são Leis que determinam como a
ação das Forças influenciam no estado de movimento dos
corpos.
Nascido em 1642, mesmo
ano da morte do Físico
Galileu Galilei, em
Lincolnshire, localizada na
Inglaterra. Além de Física
e Matemática, ele estudou
Filosofia, Astronomia,
Alquimia, Teologia, entre
outras Ciências.
Isaac Newton

4. 4. O Binômio de Newton
3. A criação e o
desenvolvimento dos
Cálculos Diferencial
e Integral
2. O estudo sobre os
Fenômenos Ópticos
que possibilitaram a
elaboração da teoria
sobre a cor dos
corpos
5. O estudo das Leis dos movimentos (As Leis de
Newton - as quais estudaremos agora)
1. O desenvolvimento da
Lei da Gravitação
Universal
Dentre os muitos trabalhos que Isaac Newton elaborou,
podemos citar:

5. É o agente físico capaz de alterar o estado de repouso
ou de movimento uniforme de um corpo material.
O que é força?
Elas estão presentes em todas as situações cotidianas.
Até mesmo onde você nem imagina. Sempre há um tipo
de força envolvida num fenômeno.
Onde estão as Forças?

6. Forças Fundamentais da Natureza
Na Natureza, existem apenas quatro tipos de forças,
listadas abaixo em ordem decrescente de intensidade.
1. Força Nuclear Forte: Força responsável por manter
o núcleo do átomo coeso.
2. Força Nuclear Fraca: Força que cinde (separa,
reparte) as partículas.
3. Força Eletromagnética: Força de interação entre partículas que
possuem carga elétrica.
4. Força Gravitacional: Força de interação entre corpos que
possuem massa.

7. Classificação das Forças
Forças de Contato: São forças que surgem no
contato de dois corpos.
Ex.: Quando puxamos/empurramos um corpo.

8. Forças de Campo: São forças que atuam a
distância, dispensando o contato.
Ex.: Ímã e um metal; o satélite e a Terra.
Classificação das Forças

9. Sir Isaac Newton 1642 – 1727
As Leis da Dinâmica

10. 1ª Lei de Newton: LEI DA INÉRCIA
“Todo corpo permanece em repouso ou em movimento
retilíneo e uniforme a menos que uma força resultante
externa (diferente de zero) atue sobre ele.
(Isaac Newton)

11. A importância do cinto de segurança
Em um choque frontal, os ocupantes de um carro,
por causa da Inércia, tendem a continuar em movimento,
em relação à pista e podem, eventualmente, se chocar
contra o para-brisa, o volante. O cinto de segurança tem a
finalidade de, nessas situações, aplicar força ao corpo do
passageiro, diminuindo a sua velocidade.
Todo corpo em equilíbrio mantém, por inércia, sua velocidade constante.

12. Referenciais Inerciais
A primeira lei de Newton não faz distinção entre um corpo estar em
repouso ou em movimento uniforme (velocidade constante). O fato de
o corpo estar em um ou em outro estado depende do referencial
(sistema de coordenadas) em que o corpo é observado.
Por exemplo: a Terra está em movimento em relação ao Sol
(nesse caso, a Terra é o móvel e o Sol é o referencial adotado).

13. Referenciais Inerciais
Quando dois referenciais não aceleram nem giram um em relação
ao outro, são chamados de referenciais inerciais. Caso contrário,
serão chamados de referenciais não inerciais.
Quando a situação não especificar o referencial a ser utilizado,
considere sempre a Terra ou o solo. Por exemplo, se em uma
situação genérica for feita uma afirmação do tipo “um corpo se
movimenta com velocidade de 80 km/h”, considere que essa
velocidade é medida em relação à Terra ou ao solo.

14. O referencial só é considerado INERCIAL se
estiver em EQUILÍBRIO, ou seja, não possuir
aceleração, quer dizer, ou está em repouso ou
em movimento retilíneo uniforme (MRU).
Referenciais Inerciais

15. Consideremos a seguinte
situação.
Você em cima de uma balança
dentro de um elevador
subindo, os seus pés
exercerão uma pressão maior
sobre a balança – esta
registrará um peso superior ao
medido com a balança no
chão. No entanto, o mesmo
aconteceria se, de alguma
forma, a gravidade se
tornasse mais forte num
elevador parado.
Num elevador descendo
acelerado, sentiremos a gravidade mais
fraca.
Atenção

16. 2ª Lei de Newton:
“Princípio Fundamental da Dinâmica”
“A força resultante que atua sobre um corpo é
proporcional ao produto da massa pela aceleração por ele
adquirida.”
(Isaac Newton)
a
m
FR


.

m=1kg
F= 1N
a= 1 m/s²
A força de 1N aplicada em um corpo de 1kg provoca aceleração de 1m/s²

17. Força Peso
“Todos nós estamos “presos ao chão” por causa da existência de uma Força
de Atração do Campo Gravitacional da Terra que nos puxa na vertical, para
baixo, com a aceleração gravitacional... O Peso é uma força de campo que
atua no campo gravitacional de um corpo celeste, que tem sempre o sentido
de aproximar o objeto que está sendo atraído para o centro desse corpo”.
Sendo m a intensidade da massa do objeto e g, a da aceleração da
gravidade, seu peso é determinado pelo Princípio Fundamental da
Dinâmica.
𝐹𝑅 = 𝑚 ∙ 𝑎 → 𝑷 = 𝒎 ∙ 𝒈
𝒐𝒏𝒅𝒆
𝑷 ≡ 𝑭𝒐𝒓ç𝒂 𝑷𝒆𝒔𝒐
𝒎 ≡ 𝑴𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒅𝒐 𝒄𝒐𝒓𝒑𝒐
𝒈 ≡ 𝑨𝒄𝒆𝒍𝒆𝒓𝒂çã𝒐 𝒅𝒂 𝒈𝒓𝒂𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆

18. 𝑃
𝑃 𝑃
𝑃 𝑃
𝑃
𝐹
𝑃
Lembre-se:
A Força Peso é SEMPRE VERTICAL PARA BAIXO em relação à Terra.
Força Peso

19. “A toda ação corresponde uma reação, de mesmo módulo,
mesma direção e de sentidos opostos”.
(Isaac Newton)
1. O par ação/reação nunca se equilibra, pois as forças atuam em
corpos diferentes.
Observações:
2. O par aparece instantaneamente, então qualquer uma das
forças pode ser ação ou reação.
BA
AB F
F





20. Alguns exemplos de Ação e Reação

21. 1. Elabore uma explicação para o seguinte fenômeno: coloca-se um cartão
sobre a boca de um copo e uma moeda sobre o cartão. Puxando-se
rapidamente o cartão, a moeda cai dentro do copo.
R.: Isso ocorre por causa da Inércia. A moeda tende a permanecer em seu estado
original, ou seja, como a força foi aplicada apenas no papel a moeda continuou em
repouso.
2. Na situação em que alguém empurra um carrinho de compras, suponha
que a força horizontal resultante necessária para deslocá-lo apresente
intensidade de 30 N. Calcule a aceleração do movimento considerando que
a massa total do carrinho e das compras seja igual a 20 kg.
Dados:
FR = 30 N
a = ?
m = 20 kg
FR = m . a
30 = 20 . a
20 . a = 30
a = 30
20
a = 1,5 m/s²

22. 3. Na brincadeira de cabo de guerra, duas equipes competem com o objetivo
de fazer com que os integrantes do outro grupo ultrapassem marcações no
solo.
a) Faça um esboço da situação e desenhe as forças que cada integrante realiza.
b) Represente a força total de cada equipe e a força resultante da disputa, indicando
intensidade, direção e sentido.
c) Indique algum aspecto ou alguma estratégia de jogo que deve ser levada em
conta ao montar dois times que disputarão o cabo de guerra. Justifique recorrendo a
pelo menos um elemento das leis de Newton.
Equipe 1 ⇒ F1 = 4 N, na horizontal para a esquerda.
Equipe 2 ⇒ F2 = 4 N, na horizontal para a direita.

23. 4. Considere as figuras a seguir e indique em seu caderno a direção e o
sentido das forças de ação e reação em cada caso.
a)
b)
Vertical para cima.
Horizontal para direita.

24. 8. Para levantar voo, um avião em repouso percorre a pista em 20 s até
atingir a velocidade de 40 m/s. Supondo que sua massa total seja de 4.000
kg, determine:
a) a aceleração média até o avião levantar voo.
b) a intensidade da força a que o avião esteve submetido até levantar voo.
Dados:
FR = ?
a = ?
m = 4000 kg
FR = m . a
FR = 4000 . 2
Δt = 20 s
Vm= 40 m/s
am = Δv
Δt
am = 40
20
am = 2 m/s²
FR = 8000 N

25. Força de Atrito: É a força de reação da superfície de
contato, quando um corpo tende a se mover por esta
superfície. A força de atrito é de oposição ao movimento.
Fat
F
Fat = μ . N
Onde:
Fat ⇒ é a Força de atrito.
μ ⇒ é o coeficiente de atrito (depende do material dos corpos em
contato e do polimento das superfícies).
N ⇒ é a força de reação normal do plano de apoio.

26. Atrito Estático: é aquele
que atua enquanto não há
deslizamento.
Tipos de atritos:

27. Atrito Dinâmico ou
cinético: é aquele que
atua quando há movimento
relativo entre os corpos.
Tipos de atritos:

28. Força elástica: Quando uma mola é deformada, surge
uma força restauradora puxando em sentido contrário ao
movimento inicial.
Fel = K . x
K: É a constante elástica da mola.
Lei de Hooke
x ou Δx: É a deformação da mola.
Fel: É a força elástica da mola.
Onde:

29. Força Normal: É a reação da superfície de contato. Ela é
sempre perpendicular a superfície de contato.
Força Normal
Corpos em equilíbrio
Uma das condições para
haver o equilíbrio de um
corpo é que a resultante
das forças que agem sobre
ele seja nula.

30. Como o caminhão está em
repouso, a força resultante
que atua sobre ele é nula.
1 2 3
P N N N
  
10.000 20.000 30.000
P   
60.000
P N

Exemplo:
Resolução
P
Na pesagem de um caminhão, no posto fiscal de
uma estrada, são utilizadas três balanças. Sobre
cada balança são posicionadas todas as rodas de
um mesmo eixo. As balanças indicaram 30000N,
20000N, e 10000N.
A partir desse procedimento é possível concluir que
o peso do caminhão é de:
A) 20.000 N
B) 25.000 N
C) 30.000 N
D) 50.000 N
E) 60.000 N
P = N