Dinâmica

inâmica

A dinâmica é a parte da Física que se preocupa em estudar as causas dos movimentos e seus possíveis efeitos. Mas o que é movimento? Bem, primeiro devemos definir um referencial, ou seja, um conjunto de coordenadas fixo, também denominado sistema de referências. O mais utilizado cotidianamente é o sistema cartesiano, com coordenadas (x,y,z). Feito isto, podemos definir que movimento é a variação da posição com o tempo. Ou seja, a mudança de coordenadas do corpo com o tempo.

A análise principal feita na dinâmica começa com o estudo das forças que atuam sobre o corpo ou sistema de corpos em questão. Tais entes físicos podem proporcionar ao massivo uma variação em sua quantidade de movimento. Mas antes de analisarmos as forças, analisemos a inércia dos corpos.

Primeira Lei de Newton para o movimento: a Lei da Inércia

A primeira lei de Newton é lei da inércia, que diz:

“Todo o corpo tende a permanecer em estado de repouso ou de movimento em linha reta e com velocidadeconstante, se nenhuma força atuar sobre ele”.

Uma propriedade intrínseca dos corpos, e fundamental para compreender isto tudo, é a massa. É o valor numérico da inércia de um corpo. A partir da massa e da velocidade de um corpo, podemos determinar uma grandeza física denominada quantidade de movimento linear, ou momento linear.

Ela é dada por:

Q = m.v em kg.m/s

Onde:

Q é a quantidade de movimento linear, m é a massa do corpo e v é a velocidade do corpo.

O impulso de uma força é uma grandeza física responsável pela variação da quantidade de movimento de um corpo. Matematicamente, é dado por:

I = F.Δt em N.s (ou kg.m/s)

Onde

I é o impulso

F é a força, em N (newton)

A variação da quantidade de movimento é dada por:

ΔQ = m.Δv em kg.m/s

Podemos escrever o impulso como:

I = ΔQ em N.s ou kg.m/s

Exercícios:

1) Qual é o impulso de uma força de 5N que age durante 2s sobre um corpo?

2) Qual é a força que atuou sobre um corpo se, durante 2s sua velocidade variou em 20m/s?

A segunda lei de Newton

A segunda lei de Newton diz:

“A mudança do movimento é proporcional à força motriz impressa, e se faz segundo a linha reta pela qual se imprime essa força (NEWTON, 2008, p.54)”.

A equação para a segunda lei de Newton se dá a partir das análises:

I = ΔQ

Ou

F.Δt = m.Δv

Logo

F = ΔQ/Δt

Esta última é a forma matemática da segunda lei de Newton.

Se dividirmos dos dois lados por Δt:

F = m.Δv/Δt

A aceleração média é dada pela expressão:

a = Δv/Δt em m/s²

Desta forma, podemos escrever:

F = m.a em N (newton)

Esta última é na verdade a fórmula de Euler.

Terceira lei de Newton: ação e reação

A terceira