6: Aplicações das leis de Newton
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A popularidade das corridas de carros cresceu nos últimos anos. À medida que cada carro se move em um caminho curvo ao redor da curva, suas rodas também giram rapidamente. As rodas completam muitas rotações, enquanto o carro faz apenas parte de uma (um arco circular). Como podemos descrever as velocidades, acelerações e forças envolvidas? Que força impede um carro de corrida de girar para fora, batendo na parede que beira a pista? O que fornece essa força? Por que a pista está bloqueada? Respondemos a todas essas perguntas neste capítulo à medida que expandimos nossa consideração sobre as leis do movimento de Newton.
- 6.1: Prelúdio às aplicações das leis de Newton
- A popularidade das corridas de carros cresceu nos últimos anos. À medida que cada carro se move em um caminho curvo ao redor da curva, suas rodas também giram rapidamente. As rodas completam muitas rotações, enquanto o carro faz apenas parte de uma (um arco circular). Como podemos descrever as velocidades, acelerações e forças envolvidas? Que força impede um carro de corrida de girar para fora, batendo na parede que beira a pista? O que fornece essa força? Por que a pista está bloqueada? Respondemos a todas essas perguntas neste capítulo à medida que expandimos nosso c
- 6.2: Resolvendo problemas com as leis de Newton (Parte 1)
- As leis do movimento de Newton podem ser aplicadas em várias situações para resolver problemas de movimento. Alguns problemas contêm vários vetores de força atuando em diferentes direções em um objeto.
- 6.3: Resolvendo problemas com as leis de Newton (Parte 2)
- Alguns problemas de movimento contêm várias quantidades físicas, como forças, aceleração, velocidade ou posição. Você pode aplicar conceitos de cinemática e dinâmica para resolvê-los.
- 6.4: Fricção (Parte 1)
- Quando um corpo está em movimento, ele tem resistência porque o corpo interage com o ambiente. Essa resistência é uma força de atrito. O atrito se opõe ao movimento relativo entre os sistemas em contato, mas também nos permite nos mover, um conceito que se torna óbvio se você tentar andar sobre o gelo. O atrito é uma força comum, mas complexa, e seu comportamento ainda não é totalmente compreendido. Ainda assim, é possível entender as circunstâncias em que ele se comporta.
- 6.5: Fricção (Parte 2)
- O atrito simples é sempre proporcional à força normal. Quando um objeto não está em uma superfície horizontal, como em um plano inclinado, a força que atua sobre o objeto que é direcionada perpendicularmente à superfície precisa ser encontrada.
- 6.6: Força centrípeta
- A força centrípeta é uma força de “busca central” que sempre aponta para o centro de rotação, de modo que é perpendicular à velocidade linear. Os quadros de referência giratórios e acelerados não são inerciais. Forças inerciais, como a força de Coriolis, são necessárias para explicar o movimento nesses quadros.
- 6.7: Força de arrasto e velocidade do terminal
- As forças de arrasto que atuam em um objeto que se move em um fluido se opõem ao movimento. Para objetos maiores (como uma bola de beisebol) que se movem a uma velocidade no ar, a força de arrasto é determinada usando o coeficiente de arrasto, a área do objeto voltada para o fluido e a densidade do fluido. Para objetos pequenos (como uma bactéria) que se movem em um meio mais denso, a força de arrasto é dada pela lei de Stokes.
Miniatura: Stock cars correndo na corrida da Grand National Divisional no Iowa Speedway em maio de 2015. Os carros geralmente atingem velocidades de 200 mph (320 km/h).