Introdução
As leis fundamentais da mecânica são as leis que regem o movimento de objetos. Elas são a base da física clássica e são essenciais para o entendimento de como os sistemas mecânicos funcionam.
Objetivos
Os objetivos desta aula são:
- Apresentar as leis fundamentais da mecânica
- Discutir os conceitos físicos subjacentes às leis fundamentais da mecânica
- Apresentar alguns exemplos de como as leis fundamentais da mecânica são aplicadas na engenharia mecânica
Requisitos
Para participar desta aula, os alunos devem:
- Ter um conhecimento básico de física
- Ter acesso a um laboratório de engenharia mecânica
Conteúdo
A aula será dividida em duas partes:
- Parte 1: Leis fundamentais da mecânica
- Parte 2: Exemplos de aplicação das leis fundamentais da mecânica
Parte 1: Leis fundamentais da mecânica
Nesta parte da aula, serão abordados os seguintes tópicos:
- Lei da Inércia: Um corpo permanece em repouso ou em movimento uniforme em linha reta a menos que seja forçado a mudar seu estado de movimento.
- Lei da Ação e Reação: Para cada força que age sobre um corpo, existe uma força de reação igual e oposta atuando em outro corpo.
- Lei da Gravitação Universal: Todos os corpos no universo atraem-se mutuamente com uma força diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.
- Leis de Newton do Movimento: As três leis de Newton do movimento são um conjunto de leis físicas que descrevem o movimento de corpos.
Parte 2: Exemplos de aplicação das leis fundamentais da mecânica
Nesta parte da aula, serão apresentados alguns exemplos de como as leis fundamentais da mecânica são aplicadas na engenharia mecânica, incluindo:
- Aplicação da lei da inércia: A lei da inércia é usada para explicar o movimento de objetos em repouso ou em movimento uniforme. Por exemplo, um carro em movimento continuará em movimento até que uma força externa, como a frenagem, o impeça de se mover.
- Aplicação da lei da ação e reação: A lei da ação e reação é usada para explicar o movimento de objetos em interação. Por exemplo, quando um avião decola, as asas criam uma força de sustentação que é igual e oposta à força da gravidade, fazendo com que o avião se eleve no ar.
- Aplicação da lei da gravitação universal: A lei da gravitação universal é usada para explicar a atração entre objetos massivos. Por exemplo, a força de atração gravitacional entre a Terra e a Lua é o que mantém a Lua em órbita ao redor da Terra.
- Aplicação das leis de Newton do movimento: As leis de Newton do movimento são usadas para calcular o movimento de objetos sujeitos a forças. Por exemplo, as leis de Newton do movimento são usadas para projetar carros, aviões e outros veículos.
Avaliação
A avaliação da aula será baseada na participação dos alunos nas discussões e na apresentação de um relatório sobre um experimento ou teste realizado em um laboratório de engenharia mecânica.
Exemplos de aplicação das leis fundamentais da mecânica
Aqui estão alguns exemplos de como as leis fundamentais da mecânica são aplicadas na engenharia mecânica:
Aplicação da lei da inércia:
- A inércia é usada para explicar o movimento de objetos em repouso ou em movimento uniforme.
- Por exemplo, um carro em movimento continuará em movimento até que uma força externa, como a frenagem, o impeça de se mover.
- Também é usada para explicar a tendência de objetos em movimento de permanecerem em movimento e objetos em repouso de permanecerem em repouso.
Aplicação da lei da ação e reação:
- A ação e reação é usada para explicar o movimento de objetos em interação.
- Por exemplo, quando um avião decola, as asas criam uma força de sustentação que é igual e oposta à força da gravidade, fazendo com que o avião se eleve no ar.
- Também é usada para explicar o movimento de objetos que colidem.
Aplicação da lei da gravitação universal:
- A gravitação universal é usada para explicar a atração entre objetos massivos.
- Por exemplo, a força de atração gravitacional entre a Terra e a Lua é o que mantém a Lua em órbita ao redor da Terra.
- Também é usada para explicar a atração entre objetos de massas menores, como os planetas e o Sol.
Aplicação das leis de Newton do movimento:
- As leis de Newton do movimento são usadas para calcular o movimento de objetos sujeitos a forças