Forças nos movimentos retilíneo e acelerado uniforme

1. FORÇAS NOS MOVIMENTOS RETILÍNEO,
ACELERADO E UNIFORME

2. INTRODUÇÃO
• Movimento retilíneo- é um movimento descrito ao longo de uma trajetória retilínea
(reta).
• Movimento acelerado- é um movimento em linha reta, com um valor de
aceleração constante e com o mesmo sentido da velocidade.
• Movimento uniforme- é caracterizado pela uniformidade de espaços em
intervalos de tempos iguais, o que implica uma velocidade constante.

3. MATERIAIS
• Calha com roldana e fio comprido
• Sensor de movimento e calculadora gráfica
• Carrinho
• Massa marcada de 20 g

4. OBJETIVO GERAL
• Identificar forças que atuam sobre um corpo, que se move
em linha reta num plano horizontal, e investigar o seu
movimento quando sujeito a uma resultante de forças não
nula e nula.

5. METAS TRANSVERSAIS ESPECÍFICAS
• Medir intervalos de tempo e velocidades;
• Construir um gráfico da velocidade em função do tempo, identificando tipo de
movimento;
• Concluir qual é o tipo de movimento do carrinho quando a resultante das forças que
atuam sobre ele passa a ser nula;
• Explicar, com base no gráfico velocidade-tempo, se os efeitos do atrito são ou não
desprezáveis;
• Confrontar os resultados experimentais com os pontos de vista históricos de
Aristóteles, de Galileu e Newton.

6. QUESTÕES PRÉ-LABORATORIAIS

7. QUESTÕES PRÉ-LABORATORIAIS
• Represente as forças que atuam sobre o carrinho e sobre o peso suspenso.

8. QUESTÕES PRÉ-LABORATORIAIS
• Se o fio for suficientemente comprido, o peso acaba por tocar no chão antes do
carrinho chegar ao fim da mesa. Para esta situação represente as forças que
atuam no carrinho e no peso.

9. QUESTÕES PRÉ-LABORATORIAIS
• Preveja, justificando, deverá apresentar o carrinho depois do peso embater no
solo.
Quando o peso atinge o solo, admitindo que não existe atrito entre o carrinho e a
calha, o carrinho deve adquirir movimento retilíneo uniforme, mantendo a
velocidade que possuía no instante anterior a P embater no solo, uma vez que a
resultante das forças que sobre ele atua é nula.

10. QUE TIPO DE FORÇAS ATUAM NO CARRINHO
QUANDO ESTE SE MOVE NUM PLANO HORIZONTAL,
ANTES E APÓS A COLISÃO DO PESO DO CORPO?
• Reação normal (exercida pela mesa no carrinho);
• Peso do carrinho (exercida pela terra);
• Tensão no carrinho (exercida pelo fio);
• Peso do peso (exercida pela terra);
• Tensão no peso (exercida pelo fio).

11. QUE TIPO DE MOVIMENTO
ADQUIRE O CARRINHO

12. ANTES DA COLISÃO DO “PESO” COM O SOLO
Considerando o sistema formado pelo carrinho e peso, a resultante
de forças aplicada no sistema é:
• De acordo com a Segunda Lei de Newton, a resultante de forças, , provoca no carrinho
uma aceleração constante, ,paralela ao plano horizontal e com o mesmo sentido da
resultante de forças:
• Como a aceleração é constante, e uma vez que o carrinho parte do repouso, então o
carrinho adquire um Movimento uniformemente acelerado.

13. APÓS A COLISÃO DO “PESO” COM O SOLO
• Considerando o sistema formado pelo carrinho e peso, após o “peso” assentar no solo, o
fio deixa de exercer a tensão no“peso” e no “carrinho” e, passa a ser exercida a reação
normal do solo sobre o “peso”. A resultante de forças aplicada no sistema é
• Sendo a resultante de forças nula, e com base na Primeira Lei de Newton, o carro
não vai alterar o seu estado demovimento, passando a movimentar-se com
velocidade constante. O movimento passa a ser Movimento retilíneouniforme.

14. COMO DETERMINAR O MÓDULO DA ACELARAÇÃO
PARA CADA TIPO DE MOVIMENTO
• Antes da colisão do peso com o solo
Para esta etapa de Movimento retilíneo uniformemente acelerado
Após a colisão do peso com o solo
Para a etapa de Movimento retilíneo uniforme: a=0 m/s

15. COM BASE NO GRÁFICO VELOCIDADE – TEMPO, COMO
SE VERIFICA OS EFEITOS DO ATRITO SÃO OU NÃO
DESPREZÁVEIS?
• No gráfico, após a colisão do peso com o solo, o valor da velocidade mantém-se
constante.
• A aceleração é nula e consequentemente a resultante de forças será também
nula, pelo que os efeitos do atrito serão desprezáveis.

16. QUE DIFERENÇAS OCORRERAM AO LONGO DO TEMPO,
NO ESTUDO DO MOVIMENTO, SEGUNDO AS TEORIAS
DE ARISTÓTELES, GALILEU E NEWTON?
• Aristóteles considerava que teria que haver uma força para que o movimento
ocorresse e se essa força deixasse de ser exercida, o corpo ficaria em repouso.
• Segundo Galileu e Newton, após a resultante de forças passar a ser nula, o
corpo não pararia e continuaria o seu movimento com velocidade constante.

17. PERGUNTAS
1- Classifique o movimento do carrinho nos intervalos de tempo [0,250;1,000]s e
[1,250;2,000]s.

18. PERGUNTAS
2- Represente no esquema as forças que atuam no carrinho antes da massa suspensa
atingir o solo.

19. PERGUNTAS
3- Indique, justificando, entre que instantes a massa suspensa atingiu o solo.

20. PERGUNTAS
4- Utilizando as potencialidades da máquina de calcular, determine o módulo da
aceleração do carrinho correspondente ao intervalo de tempo em que a massa ligada
ao carrinho desceu antes de atingir o solo.

21. PERGUNTAS
5- Através do gráfico obtido, justifique se os efeitos do atrito são ou não desprezáveis.
Os efeitos do atrito são desprezáveis pois se houvesse atrito quando o peso que
está suspenso no fio atingisse o chão, o carrinho parava o movimento e não é isso
que acontece na nossa experiência.

22. CONCLUSÃO
• Trabalho realizado por:
 David Martins Nº4
 Diogo Corrêa Nº5
 Joelson Avelino Nº
 Miguel Nunes Nº19
 Tomás Costa Nº24