A força de tração

Ao se elevar a caixa através de uma corda verificamos a existência de uma força de tração

Em algum momento já vimos um carro rebocar outro fazendo uso de uma corda. Já vimos também, na construção de uma casa, por exemplo, o uso de cordas para elevar uma lata de massa, ou tijolos. Nesses dois exemplos vimos o uso de cordas para ligar dois objetos, sendo assim, nesses casos, vimos a aplicação de uma força sobre o outro. Uma corda ou fios são capazes, dentro de seus limites, de suportar forças de tração, isto é, elas resistem a esforços de tração.

Quando puxamos um objeto através de uma corda, estamos na verdade transmitindo força ao longo dessa corda até a extremidade oposta. Podemos dizer que cada pedaço dessa corda sofre uma tração, que pode ser representado por um par de forças iguais e contrárias que atuam no sentido do alongar da corda. Denominamos de tração na corda o módulo dessas forças, que formam um par.

Podemos medir a tração em qualquer ponto de uma corda, colocando ali um dinamômetro. O dinamômetro é um aparelho para medir força.

Outra maneira de medir a força de tração de um objeto ou corpo é igualando a tração com o peso. Vejamos a figura acima, como o corpo está pendurado por uma corda atua sobre ele somente a força de tração e a força peso. De acordo com a segunda Lei de Newton temos:

F_R=m.a

Como o corpo se encontra equilibrado, a aceleração é zero.

F_R=0

T-P=0   ⇒   T=P   ⇒   T=m.g

Assim, concluímos que a tração, nesse caso, é o próprio peso do corpo.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física

http://www.brasilescola.com/fisica/a-forca-tracao.htm

Trabalho e Potência

TRABALHO REALIZADO POR UMA FORÇA CONSTANTE

Consideremos um corpo que, sob a ação de uma força constante  efetua um deslocamento  (Fig. 1). 

O trabalho da força  ao longo desse deslocamento é definido por:

t = F.d..cos

onde  é o ângulo formado entre  e .

No sistema Internacional a unidade de trabalho é o joule (J).

Diagrama Força Tangencial x Deslocamento

Esta propriedade permite o cálculo do trabalho realizado por forças constantes e variáveis. Neste gráfico a força é analisada do ponto de vista escalar.

O trabalho é positivo quando a força é a favor do movimento (Trabalho motor)

O trabalho é negativo quando a força é contra o movimento (Trabalho resistente)

mais... http://www.10emtudo.com.br/aula/vestibular/trabalho_e_potencia/

Lei de Coulomb

O físico francês Charles Augustin Coulomb desenvolveu uma balança de torção que possibilitou estabelecer uma relação matemática entre a carga de dois corpos e sua força elétrica produzida. ( Uma balança de torção consiste em um mecanismo que é sensível ao torque, ou seja se o corpo for atraído ou sofrer algum tipo de repulsão esta balança pode calcular sua grandeza.)

Assim Coulomb constatou que:

→ A intensidade da força elétrica é diretamente proporcional ao produto das cargas elétricas.
→ A intensidade da força elétrica é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os corpos.

Portanto temos a equação que relaciona a intensidade da força elétrica (F) como sendo:

, onde Q1 e Q2 são o valor da carga elétrica de cada corpo que são medidas em coulomb (C), d é a distância entre as partículas e k é a constante dielétrica do meio no caso do vácuo é de 9×10⁹ Nm²/C².

A força elétrica, bem como todos os tipos de força obedecem a lei da ação e reação assim para cada tipo de interação obtemos as forças aos pares.


Conclusões importantes:

→ mantendo-se a distância entre os corpos e dobrando-se a quantidade de carga elétrica de cada um , a força elétrica será multiplicada por quatro.
→ mantendo-se as cargas elétricas e dobrando-se a distância a força elétrica será dividida por quatro.

Carga Eletrica

A matéria que constitui todos os materiais são constituídas de átomos.
Os átomos são constituídos, pela concepção mais clássica, de prótons(P), nêutrons(N) e elétrons(e).

Sendo que a carga elétrica de cada um é respectivamente positiva, neutra e negativa.

Assim:

Com certos estudos na área de física pode-se provar que a carga elétrica transportada por um próton é a mesma que a de um elétron, que serão diferenciadas apenas pelas cargas de sinais opostos.

Assim pode se determinar a carga elétrica elementar indicada pela letra e , cujo valor é:

e = 1,6 . 10^-19 Coulomb(C), sendo C no sistema internacional de unidades.

Fatos:

Se um corpo está com carga elétrica positiva existe uma falta de elétrons, assim o número de prótons é maior que o número de elétrons.
Se um corpo está com carga elétrica negativa existe uma falta de prótons, assim o número de prótons é menor que o número de elétrons.
Se um corpo está com carga elétrica neutra, o número de prótons é igual ao número de elétrons.

O módula da carga elétrica pode ser definido como:

Q = n.e

Onde Q é o módulo da carga elétrica, n é a quantidade de elétrons,e e é a carga elétrica elementar, e = 1,6 . 10^-19C.

Quando dois corpos são atritados, há uma transferência de elétrons, do corpo que possua menor eletronegatividade, para o de maior. Exemplo: uma caneta de acrílico atritada com uma flanela de lã faz com que a caneta possa atrair objetos.

Um fato muito importante é que os prótons e neutros não se deslocam com a eletrização, somente os elétrons.

A Velocidade da Luz

A luz emitida pelo Sol demora 8 min para chegar à Terra
A distância Terra-Sol é de aproximadamente 144.000.000 km

Durante muito tempo acreditou-se que a propagação da luz fosse instantânea, ou seja, ela seria imediatamente vista por um observador assim que fosse emitida a partir de uma fonte.
James Clerk Maxwell mostrou que quando a luz se propaga através de um meio, ela o faz com uma velocidade determinada.
Essa velocidade é extremamente alta quando comparada com velocidades registradas em fenômenos cotidianos.
No vácuo, a velocidade de propagação da luz, qualquer que seja a frequência ou cor, é de aproximadamente 3,0 x 105 km/s ou 3,0 x 108 m/s. É no vácuo que a luz atinge sua maior velocidade.

Em meios materiais, a velocidade da luz é menor que no vácuo.

O Ano-Luz

Utilizado na astronomia como padrão para medir distâncias, o ano-luz é a unidade correspondente à distância que a luz percorre no vácuo durante um ano.

Sendo que a velocidade da luz é igual a 300.000 km/s e que um ano tem 365 dias e 4 horas ou 31.550.400 segundos, temos que a distância percorrida pela luz no vácuo em 1 ano é, aproximadamente, 9.465.120.000.000 km (aproximadamente 10 trilhões de quilômetros).

O ano-luz, portanto, é utilizado para medir distâncias muito grandes.

A estrela Alfa do Centauro, que é a segunda estrela mais próxima da Terra, está a, aproximadamente, 43 trilhões de quilômetros (43.000.000.000.000 km) ou, simplesmente, 4,3 anos-luz.

Isso quer dizer que a luz emitida hoje por essa estrela irá demorar 4,3 anos para chegar à Terra.

Quando observamos o céu numa noite estrelada, várias daquelas estrelas estão extintas, embora nos deem a impressão de sua existência. 

Fonte: Brasil Escola

Força gravitacional

Ao estudar o movimento da Lua, Newton concluiu que a força que faz com que ela esteja constantemente em órbita é do mesmo tipo que a força que a Terra exerce sobre um corpo em suas proximidades. A partir daí criou a Lei da Gravitação Universal.

Lei da Gravitação Universal de Newton:

"Dois corpos atraem-se com força proporcional às suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que separa seus centros de gravidade."

Onde:

F=Força de atração gravitacional entre os dois corpos

G=Constante de gravitação universal

M e m = massa dos corpos

d=distância entre os centros de gravidade dos corpos.

Nas proximidades da Terra a aceleração da gravidade varia, mas em toda a Litosfera (camada em que há vida) esta pode ser considerada constante, seus valores para algumas altitudes determinadas são:

Altitude (km)	Aceleração da Gravidade (m/s²)	Exemplo de altitude
0	9,83	nível do mar
8,8	9,80	cume do Monte Everest
36,6	9,71	maior altura atingida por balão tripulado
400	8,70	órbita de um ônibus espacial
35700	0,225	satélite de comunicação