Resumo do início do vídeo do Professor Walter Lewin ministrando aula de física no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Tony Starks (Homem de Ferro) estudou nesse instituto kkkk. Na vida real o MIT formou grandes nomes da ciência, como Buzz Aldrin que foi o primeiro homem a pisar na Lua (em quem o Buzz Light Year do Toy Story foi inspirado) e Richard Feynman que trabalhou no projeto Manhattan (que fez a primeira bomba atômica utilizada pela Alemanha nazista na Segunda Guerra Mundial). Procrastinação à parte, achei legal pesquisar um pouco do porque escolher estes vídeos para usar como teoria aqui do blog. Dizem que se você quer enxergar longe deve olhar por cima do ombro de gigantes. Então, vamos lá.
Embora a videoaula seja de 1999 e o vídeo seja longo... tem bastante coisa interessante, então fiz esse resumo para que mais gente pudesse ter acesso ao conteúdo, mesmo sem saber inglês e sem precisar assistir ao vídeo.
Ele começa falando que basta você transferir o que já sabe sobre movimento linear para o movimento angular:
E o torque de um objeto em relação ao ponto de referência (pivô) é igual à força exercida vezes a distância até esse referencial.
Além disso, algumas fórmulas úteis:
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2. Uma viga
de comprimento 12,3 m e peso 223,5 N é transportada por três homens, estando um
homem em uma das extremidades e os outros dois sustentando a viga por meio de
uma trave transversal, colocada de modo que a carga esteja igualmente dividida
entre os três homens. Em que posição, a partir da extremidade direita da viga,
está colocada a trave transversal? (Despreze a massa dessa trave.) A resposta correta é: 3,1.
9. A
prancha (Figura a) é uma ótima maneira de fortalecer o abdômen, costas e
músculos do ombro. Você também pode usar esta posição de exercício para
localizar seu centro de gravidade. Na posição de prancha uma parte do seu peso
é suportado pelos dedos dos pés e outra pelos antebraços, sendo assim, um atleta
mediu que 67% de seu peso foi apoiado pelos antebraços e o restante pelos dedos
dos pés. (Ou seja, as forças normais totais em seus antebraços foi 0,67p e o
restante foi suportado pelos dedos dos pés, onde p é o peso do
atleta).Considerando que o atleta tem 1,80 m de altura, e na posição de prancha
a distância dos dedos dos pés ao meio dos antebraços é de 1,6 m. DETERMINE quão
longe de seus dedos dos pés é o seu centro de gravidade.
10. Sir Lancelot está tentando resgatar Lady Elayne do Castelo Von Doom subindo em uma escada uniforme de 5,0 m de comprimento e que pesa 183,1 N. Lancelot, que pesa 704,9 N, para a um terço da distância entre a base e a extremidade da escada (Figura a). A base da escada está apoiada sobre a borda de uma pedra e a escada está sobre um fosso, em equilíbrio contra uma parede vertical sem atrito por causa de uma camada de lodo. A escada faz um ângulo de 53,1° com a horizontal. DETERMINE em N a força normal na base da escada. A resposta correta é: 888,0.
Embora a videoaula seja de 1999 e o vídeo seja longo... tem bastante coisa interessante, então fiz esse resumo para que mais gente pudesse ter acesso ao conteúdo, mesmo sem saber inglês e sem precisar assistir ao vídeo.
Depois ele diz que no equilíbrio estático a
soma das forças e a soma dos torques devem ser iguais a zero.
Define o que é torque e vai detalhando o exercício de
como posso descobrir o menor ângulo que uma escada pode estar inclinada sem cair.
Inseri aqui uma explicação extra para você saber se o torque é positivo ou negativo:
Agora, imagine se uma pessoa esta subindo nessa escada:
Quando a pessoa está na base da escada, a estabilidade aumenta.
Agora, imagine a força de atrito necessária para segurar um objeto com a corda enrolada em um cano.
Quantas volta seriam necessárias para que apenas a força de atrito sustentasse o esse objeto pendurado.
Aqui você também entenderá o equilíbrio rotacional que é quando um objeto está parado e sem girar. Isso ocorre quando o centro de massa está abaixo do ponto de apoio.
Agora, em outro vídeo ele explica o Módulo de Young:
Elasticidade: Lei de Hooke e Módulo de Young
Quanto que um corpo deforma antes de quebrar?
Livro: Física 1 - Mecânica (Young & Freedman, 2008) Capítulo 11: Equilíbrio e Elasticidade
A base para quase todos os exercícios desse capítulo é que a soma dos torques (força para girar) é igual a zero. E o torque de um objeto em relação ao ponto de referência (pivô) é igual à força exercida vezes a distância até esse referencial.
Além disso, algumas fórmulas úteis:
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EXERCÍCIOS
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1. Uma prensa
hidráulica contém 0,43 m3 de óleo. DETERMINE a diminuição do volume
do óleo quando ele é submetido a um aumento de pressão Δp = 13 MPa. O módulo de
compressão do óleo é B = 5,0 x 109 Pa e sua compressibilidade é k =
1/B = 20 x 10-6 atm-1. Coloque a resposta em módulo e em
litros. A resposta correta é: 1,12.
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2. Uma viga
de comprimento 12,3 m e peso 223,5 N é transportada por três homens, estando um
homem em uma das extremidades e os outros dois sustentando a viga por meio de
uma trave transversal, colocada de modo que a carga esteja igualmente dividida
entre os três homens. Em que posição, a partir da extremidade direita da viga,
está colocada a trave transversal? (Despreze a massa dessa trave.) A resposta correta é: 3,1.
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3. Um eixo de aço de 2,0 m
de comprimento possui seção reta com área de 0,7 cm2. O eixo está
suspenso por uma das extremidades em uma estrutura de suporte, e uma fresadora
de 588 kg é suspensa na extremidade inferior do eixo. DETERMINE a deformação
(adimensional) no eixo sabendo que o Módulo de Young do aço é de 20 x 1010
Pa. A resposta correta é: 0,00041.
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4. Um eixo
de aço de 2,0 m de comprimento possui seção reta com área de 0,2 cm2.
O eixo está suspenso por uma das extremidades em uma estrutura de suporte, e
uma fresadora de 622 kg é suspensa na extremidade inferior do eixo. DETERMINE a
tensão no eixo em MPa. A resposta correta
é: 304,8.
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5. Um eixo de aço de 5 m de comprimento possui seção reta com
área de 0,5 cm2. O eixo está suspenso por uma das extremidades em
uma estrutura de suporte, e uma fresadora de 454 kg é suspensa na extremidade
inferior do eixo. DETERMINE a dilatação no eixo em mm sabendo que o Módulo de
Young do aço é de 20 x 1010 Pa. A resposta correta é: 2,2.
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6. Uma esfera uniforme de peso 62,0N e raio 4,9m é mantida
no lugar por uma corda presa a uma parede, sem atrito, situada a uma distância
6,6m acima do centro da esfera, conforme a figura a seguir. DETERMINE em N, a
tensão na corda.
A resposta correta é: 77,2.
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7. Uma
esfera uniforme de peso 48,0N e raio 2,7m é mantida no lugar por uma corda
presa a uma parede, sem atrito, situada a uma distância 7,7m acima do centro da
esfera, conforme a figura a seguir. DETERMINE em N, a força que a parede exerce
na esfera. A resposta correta é: 16,8.
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8. Uma
revista de automóveis afirma que certo carro esportivo possui 55% do seu peso
sobre as rodas dianteiras e o restante distribuído sobre as rodas traseiras,
sendo que os eixos das rodas são espaçadas por 2,82 m. Isso significa que a
força normal sobre as rodas dianteiras é 0,55p, onde p é o peso total.
DETERMINE a distância entre o eixo traseiro e o centro de gravidade do carro.
A resposta correta é: 1,6.
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9. A
prancha (Figura a) é uma ótima maneira de fortalecer o abdômen, costas e
músculos do ombro. Você também pode usar esta posição de exercício para
localizar seu centro de gravidade. Na posição de prancha uma parte do seu peso
é suportado pelos dedos dos pés e outra pelos antebraços, sendo assim, um atleta
mediu que 67% de seu peso foi apoiado pelos antebraços e o restante pelos dedos
dos pés. (Ou seja, as forças normais totais em seus antebraços foi 0,67p e o
restante foi suportado pelos dedos dos pés, onde p é o peso do
atleta).Considerando que o atleta tem 1,80 m de altura, e na posição de prancha
a distância dos dedos dos pés ao meio dos antebraços é de 1,6 m. DETERMINE quão
longe de seus dedos dos pés é o seu centro de gravidade.
A resposta correta é: 1,1.
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EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
Sofia vc é foda! <3
ResponderExcluirAmei! Muito obrigada!
ResponderExcluirMe ajudando em 2022 com física 2 vc é top Sofia.
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