quinta-feira, 6 de novembro de 2014

O básico do básico na dinâmica newtoniana



As 3 leis fundamentais de Newton, no domínio clássico não relativístico com      v <<  c (velocidade muito menor que a velocidade da luz no vacuo, que vale uns 300.000 km/seg).


1ª – Lei da inércia: um corpo permanece em seu estado de repouso ou UM (movimento uniforme sem aceleração) a menos que alguma força seja aplicada sobre ele. A inércia é uma consequência direta da massa dos corpos, massa entendida como quantidade mensurável de matéria sujeita à interação com os outros corpos do Universo (esse é o conceito de massa inercial, que não pode ser confundido com mass gravitacional ou carga gravitacioanal).


2ª – Princípio da ação e reação: a toda ação haverá uma correspondente reação. Exemplo: ao empurrar uma parede sentimos a “reação” da parede contra nosso esforço; mesmo ao levantar uma pena o peso dela fará uma reação contra o nosso esforço no sentido de permanecer aonde estiver... evidente que é muito mais fácil elevar uma pena do chão do que derrubar uma parede de tijolos.


3ª – A força aplicada em um corpo é diretamente proporcional à sua massa e à aceleração sentida por em determinado referencial; essa “lei” nas equações originais de Newton tem a forma:


F = dQ/dt, onde dQ é a variação da Quantidade de Movimento (Q = M.v)       e dt é a Variação de Tempo, como a Massa é invariável num sistema clássico     (v << c) então fica:


F = dQ/dt  =>  F = d M.v/dt  => (como a massa permanece constante)        F = M. dv/dt


Como dv/dt é igual a aceleração ( a ) ficamos com:


F = M.a  (Força é igual à massa vezes a aceleração)



Outros conceitos derivados da mecânica clássica newtoniana:


Energia Cinética:  EC = M.v²/2


Energia Potencial Gravitacional: EP = M . g . h (g = aceleração da gravidade – 9,8 m/seg²; h = altura do corpo em relação ao nível do mar).


Trabalho de uma força:  T = F. d. cosΦ (F – força, d – distância, cosΦ – cosseno do ângulo que a força faz em relação ao eixo horizontal do referencial).


Princípio da conservação de energia: em qualquer sistema físico a energia total se conserva ao longo do tempo; por exemplo, num corpo em queda livre toda a energia potencial gravitacional é sempre transformada em energia cinética, em qualquer ponto de sua trajetória.

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