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Forças

Forças

A animação mostra como as forças agem em veículos com rodas e veículos com esquis.

Física

Palavras-chave

força, fricção, fricção estática, fricção cinética, patim de aterrissagem, força de resistência ao rolamento, força gravitacional, força de reação do solo, impulso, reação, Newton, resistência, interação, centro de massa, mecânica, experimento, garrafa, míssil, física, demonstração

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Cenas

Carrinho de rodas

  • força gravitacional - Atua no centro de massa do carrinho e em direção ao centro de massa da Terra. É directamente proporcional à massa do veículo: o peso de um carro com o dobro ou o triplo da massa é duas ou três vezes maior.
  • força de reação normal - É a força exercida pela superfície nas rodas. De acordo com o princípio de ação e reação (terceira lei de Newton), a força de reação normal nas quatro rodas anula completamente a força gravitacional e assim o carro não acelera na direção vertical.
  • força de resistência ao rolamento - Força que se opõe ao movimento de um objeto circular em rolamento. Quando um objecto circular rola ao longo de uma superfície, a força de resistência ao rolamento é menor do que o atrito cinético, daí a importância da invenção da roda. Esta força depende do tipo de material das superfícies, e é diretamente proporcional á força de compressão: É o dobro para um veículo duas vezes mais pesado. A resistência ao rolamento existe sempre que o veículo está em movimento e permanece constante até o veículo parar.
  • impulso - De acordo com o princípio de acção e reacção (terceira lei de Newton) o impulso é criado pelo ar expelido a partir do cilindro. A sua direcção é oposta à da força de resistência ao rolamento e o seu valor diminui à medida que a pressão no cilindro diminui. Enquanto o valor do impulso é maior que a força de resistência, o veículo acelera. Á medida que a pressão vai diminuindo, o veículo começa a desacelerar e, eventualmente, pára.

Carrinho de rodas: forças

  • força gravitacional - Atua no centro de massa do carrinho e em direção ao centro de massa da Terra. É directamente proporcional à massa do veículo: o peso de um carro com o dobro ou o triplo da massa é duas ou três vezes maior.
  • força de reação normal - É a força exercida pela superfície nas rodas. De acordo com o princípio de ação e reação (terceira lei de Newton), a força de reação normal nas quatro rodas anula completamente a força gravitacional e assim o carro não acelera na direção vertical.
  • força de resistência ao rolamento - Força que se opõe ao movimento de um objeto circular em rolamento. Quando um objecto circular rola ao longo de uma superfície, a força de resistência ao rolamento é menor do que o atrito cinético, daí a importância da invenção da roda. Esta força depende do tipo de material das superfícies, e é diretamente proporcional á força de compressão: É o dobro para um veículo duas vezes mais pesado. A resistência ao rolamento existe sempre que o veículo está em movimento e permanece constante até o veículo parar.
  • impulso - De acordo com o princípio de acção e reacção (terceira lei de Newton) o impulso é criado pelo ar expelido a partir do cilindro. A sua direcção é oposta à da força de resistência ao rolamento e o seu valor diminui à medida que a pressão no cilindro diminui. Enquanto o valor do impulso é maior que a força de resistência, o veículo acelera. Á medida que a pressão vai diminuindo, o veículo começa a desacelerar e, eventualmente, pára.

Carrinho de esquis

  • força gravitacional - Atua no centro de massa do carrinho e em direção ao centro de massa da Terra. É directamente proporcional à massa do veículo: o peso de um carro com o dobro da massa é duas vezes maior.
  • força de reação normal - É a força exercida pela superfície nos esquis. De acordo com o princípio da ação e reação (terceira lei de Newton), a força de reação normal nos esquis anula completamente a força gravitacional e assim o carro não acelera na direção vertical.
  • fricção cinética - O seu valor depende do tipo de material das superfícies e é diretamente proporcional à força de compressão exercida sobre os corpos: é duas vezes maior no caso de um veículo que pesa o dobro. A fricção cinética atua sobre o veículo enquanto ele estiver em movimento. Durante esse tempo, o seu valor é constante.
  • fricção estática - O seu valor máximo depende do tipo de material das superfícies e é diretamente proporcional à força de compressão exercida sobre os corpos: é duas vezes vezes maior no caso de um veículo que pesa o dobro. A força de impulso e a fricção estática que atuam sobre os patins têm sentidos opostos e valores idênticos. Assim, o veículo não acelera, permancece imóvel.
  • impulso - De acordo com princípio de acção e reacção (terceira lei de Newton) o impulso é criado pelo ar expelido a partir do cilindro. A sua direcção é oposta à do atrito e o seu valor diminui à medida que a pressão no cilindro diminui. Enquanto o valor do impulso é maior que o atrito, o veículo acelera. À medida que a pressão vai diminuindo, o veículo começa a desacelerar e, eventualmente, pára.

Carrinho de esquis: forças

  • força gravitacional - Atua no centro de massa do carrinho e em direção ao centro de massa da Terra. É directamente proporcional à massa do veículo: o peso de um carro com o dobro da massa é duas vezes maior.
  • força de reação normal - É a força exercida pela superfície nos esquis. De acordo com o princípio da ação e reação (terceira lei de Newton), a força de reação normal nos esquis anula completamente a força gravitacional e assim o carro não acelera na direção vertical.
  • impulso - De acordo com princípio de acção e reacção (terceira lei de Newton) o impulso é criado pelo ar expelido a partir do cilindro. A sua direcção é oposta à do atrito e o seu valor diminui à medida que a pressão no cilindro diminui. Enquanto o valor do impulso é maior que o atrito, o veículo acelera. À medida que a pressão vai diminuindo, o veículo começa a desacelerar e, eventualmente, pára.
  • fricção - A fricção cinética atua sobre o veículo em movimento e a fricção estática atua sobre o veículo imobilizado, ambas na direção oposta à do impulso. O valor da fricção cinética depende do tipo de material das superfícies e é diretamente proporcional à força de compressão exercida sobre os corpos. O impulso e a fricção estática têm direcções opostas e valores idênticos. Consequentemente, o veículo não se move. O valor máximo da fricção estática depende do tipo de material das superfícies em contato e é diretamente proporcional à força de compressão exercida sobre os corpos. Se a força de impulso é maior que a fricção estática máxima, o veículo começa a mover-se e o impulso passa a ser contrariado pela fricção cinética e não pela fricção estática.

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