5: Outras aplicações das leis de Newton - atrito, arrasto e elasticidade
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É difícil categorizar as forças em vários tipos (além das quatro forças básicas discutidas no capítulo anterior). Sabemos que uma força líquida afeta o movimento, a posição e a forma de um objeto. Neste momento, é útil examinar algumas forças particularmente interessantes e comuns que fornecerão outras aplicações das leis do movimento de Newton. Temos em mente as forças de atrito, arrasto de ar ou líquido e deformação.
- 5.0: Prelúdio para futuras aplicações das leis de Newton
- Descreva as forças na articulação do quadril. Que meios são tomados para garantir que esta seja uma boa junta móvel? A partir da fotografia (para um adulto), estime as dimensões do dispositivo artificial.
- 5.1: Fricção
- O atrito é uma força que está ao nosso redor o tempo todo que se opõe ao movimento relativo entre os sistemas em contato, mas também nos permite nos mover (o que você descobriu se já tentou andar sobre o gelo). Embora seja uma força comum, o comportamento do atrito é, na verdade, muito complicado e ainda não é totalmente compreendido. Temos que confiar muito nas observações para qualquer entendimento que possamos obter.
- 5.2: Forças de arrasto
- Você sente a força de arrasto ao mover a mão na água. Você também pode sentir isso se mover a mão durante um vento forte. Quanto mais rápido você move sua mão, mais difícil é se mover. Você sente uma força de arrasto menor ao inclinar a mão para que apenas o lado passe pelo ar — você diminuiu a área da mão voltada para a direção do movimento. Assim como o atrito, a força de arrasto sempre se opõe ao movimento de um objeto.
- 5.3: Elasticidade - Estresse e tensão
- Uma mudança na forma devido à aplicação de uma força é uma deformação. Sabe-se que até mesmo forças muito pequenas causam alguma deformação. Para pequenas deformações, duas características importantes são observadas. Primeiro, o objeto retorna à sua forma original quando a força é removida, ou seja, a deformação é elástica para pequenas deformações. Segundo, o tamanho da deformação é proporcional à força, ou seja, para pequenas deformações, a lei de Hooke é obedecida.
Miniatura: Peso (W), a força de atrito (F r) e a força normal (F n) impactando um cubo. O peso é a massa (m) multiplicada pela gravidade (g). (CC-SA-BY-3.0; Email4Mobile).