Observando o nosso próprio corpo e a natureza, o ser humano inventou mecanismos e sistemas que o ajudaram a aproveitar, dirigir ou regular a acção dessas mesmas forças da natureza.
Alguns conceitos fundamentais de mecãnica:
Mecânica - É a parte da Física que estuda as forças e os efeitos que estas produzem.
Assim é fundamental que saibamos o que é uma força: ( É toda a causa capaz de modificar o estado de repouso ou movimento de um corpo, logo, capaz de realizar um trabalho.
Efeitos das forças - Existe um enorme número de exemplos do dia a dia em que é possivel utilizar e compreender correctamente no sentido físico o conceito de força, tais como: a deformação da matéria, a alteração do estado de um corpo , o deslocamento de um corpo, a redução dos efeitos da gravidade, etc.
A Grandeza Força designa-se pela letra F, e a unidade em que se mede é o Newton.
Trabalho - Diz-se que se realiza trabalho, sempre que se exerce uma força sobre um corpo, o qual se desloca na direção e sentido e da força. Podemos então definir trabalho como o produto da força, que se exerce no corpo pela distância que o corpo se moveu na direção e sentido da força. representa-se por W.
A unidade de trabalho é o N/m, produz-se um N/m quando se desloca um corpo uma distância de um metro com uma força de um Newton, ao N/m chama-se Joule.
Potência - Muitas vezes interessa saber o trabalho produzido, mas também durante quanto tempo foi produzido. Ao trabalho produzido por unidade de tempo chama-se Potência esta grandeza representa-se por P, e a unidade de medida é o Watt.
Watt - Trabalho produzido por um joule durante um segundo.
Tipos de movimentos - O primeiro movimento que está presente no nosso quotidiano é o movimento da queda livre resultante da força da gravidade; outros movimentos com muito interesse para o nosso estudo são o movimeto circular, e o movimento rectilíneo, seja constante ou variável.
LEIS FUNDAMENTAIS DA MECÂNICA
Para que possa compreender a mecânica é necessário um estudo prévio das Leis que regem o movimento dos corpos:
Leis do movimento
1ªLei – Todo o corpo permanece em estado de repouso ou movimento rectilíneo e uniforme, enquanto sobre ele não actuar qualquer força (lei da inércia)
2ªLei – A variação da quantidade de movimento é proporcional à intensidade da força aplicada, sendo a sua direcção igual àquela em que actua a força.
3ªLei – A qualquer acção opõe-se sempre uma reacção de intensidade igual e de sentido oposto. Por outras palavras, as interacções mútuas de dois corpos são sempre iguais e de sentidos contrários.
Lei da Gravitação (Atracção Universal)
Duas partículas materiais quaisquer atraem-se ou gravitam reciprocamente com uma força directamente proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.
Alavancas são simples peças rígidas, tais como, barras, capazes de girar ao redor de um ponto ou eixo, denominado fulcro ou ponto de apoio. Como exemplo Tesouras, hastes de guarda-chuva, alicates, balanças, articulações das 'velhas' máquinas de escrever, remos, e tantos outros dispositivos funcionam baseados no princípio das alavancas.Em uma das extremidades da alavanca o operador aplica o seu esforço (F) e ela transfere para a outra extremidade uma força (R) para a 'carga' aí colocada.
Nas alavancas distinguimos: a) braço de potência - bp - que é a distância (OA) do fulcro (O) até o ponto (A) onde se aplica a força do operador (F).
Estamos, conforme se ilustra abaixo, admitindo que as forças que agem na barra são perpendiculares a ela.
b) braço de resistência (ou de carga) - br - que é a distância (OB) do fulcro (O) até o ponto (B) onde se coloca a carga.
Se, na situação ilustrada a alavanca estiver em equilíbrio, deveremos ter:
Equilíbrio das forças: N = F + Requilíbrio dos momentos: MF,O = MR,O ou F.bp = R.br
Classificação das alavancas
Dependendo das posições relativas das posições ocupadas pela potência (F), fulcro (O) e resistência (R), as alavancas classificam-se em:
Alavancas interfixas - onde o fulcro se localiza entre a força aplicada (potência) e a força transmitida (resistência).
Alavancas inter-resistentes - onde a força transmitida (resistência) localiza-se entre o fulcro e a força aplicada (potência).
Alavancas interpotentes - onde a força aplicada (potência) localiza-se entre o fulcro e a força transmitida (resistência).
Para todos os gêneros teremos sempre: OA = bp e OB = br , de modo que a 'equação de equilíbrio', comum para todas, será: F.bp = R.br .
Alavancas nem sempre são 'barras retas', não importa, as equações continuam válidas se tomarmos os devidos cuidados nas medidas de distâncias. Eis um caso:
Eis alguns exemplos desses gêneros de alavancas
Repare que as alavancas interpotentes (as do terceiro gênero) têm bp < br
alavanca inter-fixa
alavanca interpotente
Alavanca interresistente
1 comentário:
coisa complexa!
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