5.7: Forças comuns

Objetivos de

• Defina forças normais e de tensão
• Faça a distinção entre forças reais e fictícias
• Aplique as leis do movimento de Newton para resolver problemas envolvendo uma variedade de forças

As forças recebem muitos nomes, como empurrar, puxar, empuxo e peso. Tradicionalmente, as forças foram agrupadas em várias categorias e receberam nomes relacionados à sua fonte, como são transmitidas ou seus efeitos. Várias dessas categorias são discutidas nesta seção, junto com alguns aplicativos interessantes. Outros exemplos de forças são discutidos posteriormente neste texto.

Um catálogo de forças: normais, tensões e outros exemplos de forças

Um catálogo de forças será útil como referência à medida que resolvermos vários problemas envolvendo força e movimento. Essas forças incluem força normal, tensão, atrito e força de mola.

Força normal

O peso (também chamado de força da gravidade) é uma força penetrante que atua em todos os momentos e deve ser neutralizada para evitar que um objeto caia. Você deve suportar o peso de um objeto pesado empurrando-o para cima ao mantê-lo parado, conforme ilustrado na Figura\(\PageIndex{1}\) (a). Mas como objetos inanimados, como uma mesa, suportam o peso de uma massa colocada sobre eles, como mostrado na Figura\(\PageIndex{1}\) (b)? Quando o saco de comida para cachorro é colocado sobre a mesa, a mesa cede um pouco sob a carga. Isso seria perceptível se a carga fosse colocada em uma mesa de cartas, mas mesmo uma mesa de carvalho resistente se deforma quando uma força é aplicada a ela. A menos que um objeto seja deformado além de seu limite, ele exercerá uma força restauradora muito parecida com uma mola deformada (ou um trampolim ou prancha de mergulho). Quanto maior a deformação, maior a força de restauração. Assim, quando a carga é colocada na mesa, a mesa cede até que a força de restauração se torne tão grande quanto o peso da carga. Nesse ponto, a força externa líquida na carga é zero. Essa é a situação em que a carga está parada na mesa. A mesa cede rapidamente e a queda é pequena, então não percebemos isso. Mas é semelhante à flacidez de um trampolim quando você sobe nele.

Figura\(\PageIndex{1}\): (a) A pessoa que segura o saco de ração para cães deve fornecer uma\(\vec{F}\) mão com força ascendente igual em magnitude e oposta ao peso da comida para\(\vec{w}\) que ela não caia no chão. (b) A mesa de cartas cede quando a comida do cachorro é colocada nela, muito parecido com um trampolim rígido. As forças elásticas de restauração na mesa crescem à medida que ela diminui até que forneçam uma força\(\vec{N}\) igual em magnitude e oposta em direção ao peso da carga.

Devemos concluir que tudo o que suporta uma carga, seja ela animada ou não, deve fornecer uma força ascendente igual ao peso da carga, como assumimos em alguns dos exemplos anteriores. Se a força que suporta o peso de um objeto, ou carga, é perpendicular à superfície de contato entre a carga e seu suporte, essa força é definida como uma força normal e aqui é dada pelo símbolo\(\vec{N}\). (Esta não é a unidade de força de newton, ou N.) A palavra normal significa perpendicular a uma superfície. Isso significa que a força normal experimentada por um objeto apoiado em uma superfície horizontal pode ser expressa na forma vetorial da seguinte forma:

\[\vec{N} = -m \vec{g} \ldotp \tag{5.11}\nonumber \]

Na forma escalar, isso se torna

\[N = mg \ldotp \tag{5.12}\nonumber \]

A força normal pode ser menor que o peso do objeto se o objeto estiver inclinado.

Exemplo 5.12: Peso em uma inclinação

Considere o esquiador na encosta da Figura\(\PageIndex{2}\). Sua massa, incluindo equipamento, é de 60,0 kg. (a) Qual é a aceleração dela se o atrito for insignificante? (b) Qual é a aceleração dela se o atrito for 45,0 N?

Figura\(\PageIndex{2}\): Como a aceleração é paralela à inclinação e atua abaixo da inclinação, é mais conveniente projetar todas as forças em um sistema de coordenadas em que um eixo é paralelo à inclinação e o outro é perpendicular a ela (eixos mostrados à esquerda do esquiador). \(\vec{N}\)é perpendicular à inclinação e\(\vec{f}\) é paralelo à inclinação, mas\(\vec{w}\) tem componentes ao longo dos dois eixos, a saber, w _y e w _x. Aqui,\(\vec{w}\) tem uma linha ondulada para mostrar que ele foi substituído por esses componentes. A força\(\vec{N}\) é igual em magnitude a w _y, então não há aceleração perpendicular à inclinação, mas f é menor que w _x, então há uma aceleração descendente (ao longo do eixo paralelo à inclinação).

Estratégia

Esse é um problema bidimensional, pois nem todas as forças do esquiador (o sistema de interesse) são paralelas. A abordagem que usamos na cinemática bidimensional também funciona bem aqui. Escolha um sistema de coordenadas conveniente e projete os vetores em seus eixos, criando dois problemas unidimensionais para resolver. O sistema de coordenadas mais conveniente para o movimento em uma inclinação é aquele que tem uma coordenada paralela à inclinação e outra perpendicular à inclinação. (Os movimentos ao longo de eixos perpendiculares entre si são independentes.) Usamos x e y para as direções paralela e perpendicular, respectivamente. Essa escolha de eixos simplifica esse tipo de problema, pois não há movimento perpendicular à inclinação e a aceleração é descendente. Em relação às forças, o atrito é desenhado em oposição ao movimento (o atrito sempre se opõe ao movimento para frente) e é sempre paralelo à inclinação, w _x é desenhado paralelamente à inclinação e inclinação descendente (causa o movimento do esquiador descendo a encosta) e w _y é desenhado como o componente do peso perpendicular à inclinação. Então, podemos considerar os problemas separados de forças paralelas à inclinação e forças perpendiculares à inclinação.

Solução

A magnitude do componente de peso paralelo à inclinação é

\[w_{x} = w \sin 25^{o} = mg \sin 25^{o},\nonumber \]

e a magnitude da componente do peso perpendicular à inclinação é

\[w_{y} = w \cos 25^{o} = mg \cos 25^{o} \ldotp\nonumber \]

1. Negligencie o atrito. Como a aceleração é paralela à inclinação, precisamos considerar apenas forças paralelas à inclinação. (As forças perpendiculares à inclinação somam zero, já que não há aceleração nessa direção.) As forças paralelas à inclinação são a componente do peso do esquiador paralela à inclinação w _x e ao atrito f. Usando a segunda lei de Newton, com subscritos para denotar quantidades paralelas à inclinação, $$a_ {x} =\ frac {F_ {net\; x}} {m} $$onde F _{net x} = w _x - mg sin 25°, supondo que não haja atrito para esta peça. Portanto, $$a_ {x} =\ frac {F_ {net\; x}} {m} =\ frac {mg\ sin 25^ {o}} {m} = g\ sin 25^ {o} $$ $$ (9,80\; m/s^ {2}) (0,4226) = 4,14\; m/s^ {2} $ é a aceleração.
2. Inclua fricção. Temos um determinado valor de atrito e sabemos que sua direção é paralela à inclinação e ela se opõe ao movimento entre superfícies em contato. Portanto, a força externa líquida é $ $ F_ {net\; x} = w_ {x} - f\ lDotp$$ Substituindo isso pela segunda lei de Newton\(a_x = \frac{F_{net\; x}}{m}\),, dá $$a_ {x} =\ frac {F_ {net\; x}} {m} =\ frac {w_ {x} - f} {m} =\ frac {mg\ sin 25^} - f} {m}\ ldotp$$ Substituímos valores conhecidos para obter $$a_ {x} =\ frac {(60,0\; kg) (9,80\; m/s^ {2}) (0,4226) - 45. 0\; N} {60.0\; kg}\ ldotp$$$Isso nos dá $$a_ {x} = 3,39\; m/s^ {2}, $$ que é a aceleração paralela à inclinação quando há 45,0 N de atrito oposto.

Significância

Como o atrito sempre se opõe ao movimento entre superfícies, a aceleração é menor quando há atrito do que quando não há nenhum. É um resultado geral que, se o atrito em uma inclinação for insignificante, a aceleração abaixo da inclinação é a = g sin\(\theta\), independentemente da massa. Conforme discutido anteriormente, todos os objetos caem com a mesma aceleração na ausência de resistência do ar. Da mesma forma, todos os objetos, independentemente da massa, deslizam para baixo em uma inclinação sem atrito com a mesma aceleração (se o ângulo for o mesmo).

Quando um objeto repousa em uma inclinação que forma um ângulo\(\theta\) com a horizontal, a força da gravidade atuando sobre o objeto é dividida em dois componentes: uma força atuando perpendicularmente ao plano, wy, e uma força atuando paralelamente ao plano, wx (Figura\(\PageIndex{3}\)). A força normal\(\vec{N}\) é tipicamente igual em magnitude e oposta em direção ao componente perpendicular do peso w _y. A força atuando paralelamente ao plano, w _x, faz com que o objeto acelere na inclinação.

Figura\(\PageIndex{3}\): Um objeto repousa sobre uma inclinação que forma um ângulo θ com a horizontal.

Tenha cuidado ao resolver o peso do objeto em componentes. Se a inclinação estiver em um ângulo θ em relação à horizontal, as magnitudes dos componentes de peso serão

\[w_{x} = w \sin \theta = mg \sin \theta\nonumber \]

e

\[w_{y} = w \cos \theta = mg \cos \theta\nonumber \]

Usamos a segunda equação para escrever a força normal experimentada por um objeto apoiado em um plano inclinado:

\[N = mg \cos \theta \ldotp \tag{5.13}\nonumber \]

Em vez de memorizar essas equações, é útil poder determiná-las pela razão. Para fazer isso, desenhamos o ângulo reto formado pelos três vetores de peso. O ângulo\(\theta\) da inclinação é o mesmo que o ângulo formado entre w e w _y. Conhecendo essa propriedade, podemos usar a trigonometria para determinar a magnitude dos componentes do peso:

\[\cos \theta = \frac{w_{y}}{w},\quad w_{y} = w \cos \theta = mg \cos \theta\nonumber \]

\[\sin \theta = \frac{w_{x}}{w},\quad w_{x} = w \sin\theta = mg \sin \theta\nonumber \]

Exercício 5.8

Uma força de 1150 N atua paralelamente a uma rampa para empurrar um cofre de canhão de 250 kg para dentro de uma van em movimento. A rampa é sem atrito e inclinada a 17°. (a) Qual é a aceleração do cofre até a rampa? (b) Se considerarmos o atrito nesse problema, com uma força de atrito de 120 N, qual é a aceleração do cofre?

Tensão

Uma tensão é uma força ao longo do comprimento de um meio; em particular, é uma força de tração que atua ao longo de um conector flexível esticado, como uma corda ou cabo. A palavra “tensão” vem de uma palavra latina que significa “esticar”. Não por acaso, os cordões flexíveis que transportam forças musculares para outras partes do corpo são chamados de tendões. Qualquer conector flexível, como uma corda, corda, corrente, fio ou cabo, só pode exercer uma tração paralela ao seu comprimento; portanto, uma força transportada por um conector flexível é uma tensão com uma direção paralela ao conector. A tensão é uma tração em um conector. Considere a frase: “Você não pode empurrar uma corda”. Em vez disso, a força de tensão puxa para fora ao longo das duas pontas de uma corda. Considere uma pessoa segurando uma massa em uma corda, conforme mostrado na Figura\(\PageIndex{4}\). Se a massa de 5,00 kg na figura for estacionária, sua aceleração será zero e a força líquida será zero. As únicas forças externas que atuam na massa são seu peso e a tensão fornecida pelo cabo. Assim,

\[F_{net} = T - w = 0,\nonumber \]

onde T e w são as magnitudes da tensão e do peso, respectivamente, e seus sinais indicam direção, com up sendo positivo. Como provamos usando a segunda lei de Newton, a tensão é igual ao peso da massa suportada:

\[T = w = mg \ldotp \tag{5.14}\nonumber \]

Assim, para uma massa de 5,00 kg (negligenciando a massa da corda), vemos que

\[T = mg = (5.00\; kg)(9.80\; m/s^{2}) = 49.0\; N \ldotp\nonumber \]

Se cortarmos a corda e inserirmos uma mola, a mola estenderia um comprimento correspondente a uma força de 49,0 N, fornecendo uma observação direta e uma medida da força de tensão na corda.

Figura\(\PageIndex{4}\): Quando um conector perfeitamente flexível (que não requer força para dobrá-lo), como esse cabo, transmite uma força\(\vec{T}\), essa força deve ser paralela ao comprimento do cabo, conforme mostrado. Pela terceira lei de Newton, a corda puxa com a mesma força, mas em direções opostas na mão e na massa suportada (negligenciando o peso da corda). A corda é o meio que carrega as forças iguais e opostas entre os dois objetos. A tensão em qualquer lugar da corda entre a mão e a massa é igual. Depois de determinar a tensão em um local, você determinou a tensão em todos os locais ao longo da corda.

Os conectores flexíveis são frequentemente usados para transmitir forças nas curvas, como em um sistema de tração hospitalar, um tendão ou um cabo de freio de bicicleta. Se não houver atrito, a transmissão de tensão não diminuirá; somente sua direção muda e está sempre paralela ao conector flexível, conforme mostrado na Figura\(\PageIndex{5}\).

Figura\(\PageIndex{5}\): (a) Os tendões do dedo transportam a força T dos músculos para outras partes do dedo, geralmente mudando a direção da força, mas não sua magnitude (os tendões são relativamente livres de atrito). (b) O cabo do freio de uma bicicleta transporta a tensão T da alavanca do freio no guidão até o mecanismo do freio. Novamente, a direção, mas não a magnitude de T, é alterada.

: Qual é a tensão em uma corda bamba?

Calcule a tensão no fio que suporta o andador de corda bamba de 70,0 kg mostrado na Figura\(\PageIndex{6}\).

Figura\(\PageIndex{6}\): O peso de um equilibrista faz com que o fio caia em 5,0°. O sistema de interesse é o ponto do fio em que o equilibrista está parado.

Estratégia

Como você pode ver na Figura\(\PageIndex{6}\), o fio está dobrado sob o peso da pessoa. Assim, a tensão em ambos os lados da pessoa tem um componente ascendente que pode suportar seu peso. Como de costume, as forças são vetores representados pictorialmente por setas que têm a mesma direção das forças e comprimentos proporcionais às suas magnitudes. O sistema é o equilibrista, e as únicas forças externas que atuam sobre ele são seu peso\(\vec{w}\) e as duas tensões\(\vec{T}_{L}\) (tensão esquerda) e\(\vec{T}_{R}\) (tensão direita). É razoável negligenciar o peso do fio. A força externa líquida é zero, porque o sistema é estático. Podemos usar a trigonometria para encontrar as tensões. Uma conclusão é possível no início: podemos ver na Figura\(\PageIndex{6}\) (b) que as magnitudes das tensões T _L e T _R devem ser iguais. Sabemos disso porque não há aceleração horizontal na corda e as únicas forças atuando à esquerda e à direita são T _L e T _R. Assim, a magnitude desses componentes horizontais das forças deve ser igual para que eles se cancelem mutuamente.

Sempre que temos problemas vetoriais bidimensionais nos quais não há dois vetores paralelos, o método mais fácil de solução é escolher um sistema de coordenadas conveniente e projetar os vetores em seus eixos. Nesse caso, o melhor sistema de coordenadas tem um eixo horizontal (x) e um eixo vertical (y).

Solução

Primeiro, precisamos resolver os vetores de tensão em seus componentes horizontais e verticais. É útil observar um novo diagrama de corpo livre mostrando todos os componentes horizontais e verticais de cada força que atua no sistema (Figura\(\PageIndex{7}\)).

Figura\(\PageIndex{7}\): Quando os vetores são projetados nos eixos vertical e horizontal, seus componentes ao longo desses eixos devem aumentar a zero, já que o equilibrista é estacionário. O pequeno ângulo faz com que T seja muito maior que w.

Considere os componentes horizontais das forças (indicados com um subíndice x):

\[F_{net x} = T_{Rx} − T_{Lx} \ldotp\nonumber \]

A força horizontal externa líquida F _{net x} = 0, uma vez que a pessoa está parada. Assim,

\[F_{net x} = 0 = T_{Rx} − T_{Lx} \ldotp\nonumber \]

\[T_{Lx} = T_{Rx} \ldotp\nonumber \]

Agora observe a Figura\(\PageIndex{7}\). Você pode usar a trigonometria para determinar a magnitude de T _L e T _R:

\[\cos 5.0^{o} = \frac{T_{Lx}}{T_{L}}, \quad T_{Lx} = T_{L} \cos 5.0^{o}\nonumber \]

\[\cos 5.0^{o} = \frac{T_{Rx}}{T_{R}}, \quad T_{Rx} = T_{R} \cos 5.0^{o} \ldotp\nonumber \]

Igualando T _Lx e T _Rx:

\[T_{L} \cos 5.0^{o} = T_{R} \cos 5.0^{o} \ldotp\nonumber \]

Assim,

\[T_{L} = T_{R} = T,\nonumber \]

como previsto. Agora, considerando os componentes verticais (indicados por um subscrito y), podemos resolver para T. Novamente, como a pessoa é estacionária, a segunda lei de Newton implica que F _{net y} = 0. Assim, conforme ilustrado no diagrama de corpo livre,

\[F_{net y} = T_{Ly} + T_{Ry} - w = 0 \ldotp\nonumber \]

Podemos usar a trigonometria para determinar as relações entre T _Ly, T _Ry e T. Como determinamos a partir da análise na direção horizontal, T _L = T _R = T:

\[\sin 5.0^{o} = \frac{T_{Ly}}{T_{L}}, \quad T_{Ly} = T_{L} \sin 5.0^{o} = T \sin 5.0^{o}\nonumber \]

\[\sin 5.0^{o} = \frac{T_{Ry}}{T_{R}}, \quad T_{Ry} = T_{R} \sin 5.0^{o} = T \sin 5.0^{o} \ldotp\nonumber \]

Agora podemos substituir os valores de T _Ly e T _Ry na equação da força líquida na direção vertical:

\[F_{net y} = T_{Ly} + T_{Ry} - w = 0\nonumber \]

\[F_{net y} = 0 = T \sin 5.0^{o} + T \sin 5.0^{o} - w = 0\nonumber \]

\[2T \sin 5.0^{o} - w = 0\nonumber \]

\[2T \sin 5.0^{o} = w\nonumber \]

e

\[T = \frac{w}{2 \sin 5.0^{o}} = \frac{mg}{2 \sin 5.0^{o}},\nonumber \]

então

\[T = \frac{(70.0\; kg)(9.80\; m/s^{2})}{2(0.0872)},\nonumber \]

e a tensão é

\[T = 3930\; N \ldotp\nonumber \]

Significância

A tensão vertical no fio atua como uma força que suporta o peso do equilibrista. A tensão é quase seis vezes o peso 686-N do equilibrista. Como o fio é quase horizontal, o componente vertical de sua tensão é apenas uma fração da tensão no fio. Os grandes componentes horizontais estão em direções opostas e se cancelam, então a maior parte da tensão no fio não é usada para suportar o peso do equilibrista.

Se quisermos criar uma grande tensão, tudo o que precisamos fazer é exercer uma força perpendicular a um conector flexível e esticado, conforme ilustrado na Figura\(\PageIndex{6}\). Como vimos no Exemplo 5.13, o peso do equilibrista atua como uma força perpendicular à corda. Vimos que a tensão na corda está relacionada ao peso do equilibrista da seguinte maneira:

\[T = \frac{w}{2 \sin \theta} \ldotp\nonumber \]

Podemos estender essa expressão para descrever a tensão T criada quando uma força perpendicular (F _\(\perp\)) é exercida no meio de um conector flexível:

\[T = \frac{F_{\perp}}{2 \sin \theta} \ldotp\nonumber \]

O ângulo entre o conector horizontal e o dobrado é representado por\(\theta\). Nesse caso, T se torna grande à medida que se\(\theta\) aproxima de zero. Mesmo o peso relativamente pequeno de qualquer conector flexível fará com que ele caia, pois uma tensão infinita resultaria se fosse horizontal (ou seja,\(\theta\) = 0 e sin\(\theta\) = 0). Por exemplo, a Figura\(\PageIndex{8}\) mostra uma situação em que desejamos tirar um carro da lama quando não há nenhum caminhão de reboque disponível. Cada vez que o carro avança, a corrente é apertada para mantê-la o mais reta possível. A tensão na cadeia é dada por T = e\(\frac{F_{\perp}}{2 \sin \theta}\), como\(\theta\) é pequena, T é grande. Essa situação é análoga à do equilibrista, exceto que as tensões mostradas aqui são aquelas transmitidas ao carro e à árvore, e não aquelas que atuam no ponto em que F _\(\perp\)é aplicado.

Figura\(\PageIndex{8}\): Podemos criar uma grande tensão na corrente — e potencialmente uma grande bagunça — empurrando-a perpendicularmente ao seu comprimento, conforme mostrado.

Exercício 5.9

Uma extremidade de uma corda de 3,0 m está amarrada a uma árvore; a outra extremidade está amarrada a um carro preso na lama. O motorista puxa lateralmente o ponto médio da corda, deslocando-a a uma distância de 0,25 m. Se ele exercer uma força de 200,0 N nessas condições, determine a força exercida no carro.

Em Aplicações das Leis de Newton, ampliamos a discussão sobre tensão em um cabo para incluir casos em que os ângulos mostrados não são iguais.

Fricção

O atrito é uma força resistiva que se opõe ao movimento ou à sua tendência. Imagine um objeto em repouso em uma superfície horizontal. A força líquida que atua sobre o objeto deve ser zero, levando à igualdade do peso e da força normal, que agem em direções opostas. Se a superfície estiver inclinada, a força normal equilibra o componente do peso perpendicular à superfície. Se o objeto não deslizar para baixo, o componente do peso paralelo ao plano inclinado é balanceado pelo atrito. O atrito é discutido com mais detalhes no próximo capítulo.

Força da primavera

Uma mola é um meio especial com uma estrutura atômica específica que tem a capacidade de restaurar sua forma, se deformada. Para restaurar sua forma, uma mola exerce uma força de restauração proporcional e na direção oposta na qual é esticada ou comprimida. Esta é a declaração de uma lei conhecida como lei de Hooke, que tem a forma matemática

\[\vec{F} = -k \vec{x} \ldotp\nonumber \]

A constante de proporcionalidade k é uma medida da rigidez da mola. A linha de ação dessa força é paralela ao eixo da mola e a sensação da força está na direção oposta ao vetor de deslocamento (Figura\(\PageIndex{9}\)). O deslocamento deve ser medido na posição relaxada; x = 0 quando a mola está relaxada.

Figura\(\PageIndex{9}\): Uma mola exerce sua força proporcional a um deslocamento, seja ela comprimida ou esticada. (a) A mola está em uma posição relaxada e não exerce força sobre o bloco. (b) A mola é comprimida pelo deslocamento\(\Delta \vec{x}_{1}\) do objeto e exerce força de restauração\(-k \Delta \vec{x}_{1}\). (c) A mola é esticada pelo deslocamento\(\Delta \vec{x}_{1}\) do objeto e exerce força restauradora\(-k \Delta \vec{x}_{2}\).

Forças reais e estruturas inerciais

Há outra distinção entre forças: algumas forças são reais, enquanto outras não. As forças reais têm alguma origem física, como uma atração gravitacional. Em contraste, forças fictícias surgem simplesmente porque um observador está em um quadro de referência acelerado ou não inercial, como aquele que gira (como um carrossel) ou sofre aceleração linear (como um carro desacelerando). Por exemplo, se um satélite estiver indo para o norte acima do hemisfério norte da Terra, então para um observador na Terra, ele parecerá experimentar uma força a oeste que não tem origem física. Em vez disso, a Terra está girando em direção ao leste e se move para o leste sob o satélite. No quadro da Terra, isso parece uma força para o oeste no satélite, ou pode ser interpretado como uma violação da primeira lei de Newton (a lei da inércia). Podemos identificar uma força fictícia fazendo a pergunta: “O que é a força de reação?” Se não pudermos nomear a força de reação, a força que estamos considerando é fictícia. No exemplo do satélite, a força de reação teria que ser uma força para o leste na Terra. Lembre-se de que um quadro de referência inercial é aquele em que todas as forças são reais e, equivalentemente, aquele em que as leis de Newton têm as formas simples dadas neste capítulo.

A rotação da Terra é lenta o suficiente para que a Terra seja quase uma estrutura inercial. Normalmente, você deve realizar experimentos precisos para observar forças fictícias e os pequenos desvios das leis de Newton, como o efeito que acabamos de descrever. Em grande escala, como na rotação de sistemas climáticos e correntes oceânicas, os efeitos podem ser facilmente observados (Figura\(\PageIndex{10}\)).

Figura\(\PageIndex{10}\): O furacão Fran é mostrado indo em direção à costa sudeste dos Estados Unidos em setembro de 1996. Observe o formato característico do “olho” do furacão. Isso é resultado do efeito Coriolis, que é a deflexão de objetos (no caso, ar) quando considerados em um quadro de referência rotativo, como o giro da Terra.

O fator crucial para determinar se um quadro de referência é inercial é se ele acelera ou gira em relação a um quadro inercial conhecido. Salvo indicação em contrário, todos os fenômenos discutidos neste texto estão em molduras inerciais.

As forças discutidas nesta seção são forças reais, mas não são as únicas forças reais. A elevação e o empuxo, por exemplo, são forças reais mais especializadas. Na longa lista de forças, algumas são mais básicas do que outras? Existem algumas manifestações diferentes da mesma força subjacente? A resposta para ambas as perguntas é sim, como você verá no tratamento da física moderna mais adiante no texto

Simulação

Explore forças e movimentos nesta simulação interativa enquanto você empurra objetos domésticos para cima e para baixo em uma rampa. Abaixe e levante a rampa para ver como o ângulo de inclinação afeta as forças paralelas. Os gráficos mostram forças, energia e trabalho.

Simulação

Estique e comprima as molas nesta atividade para explorar as relações entre força, constante da mola e deslocamento. Investigue o que acontece quando duas molas são conectadas em série e em paralelo.

Template:TranscludeAutoNum