C4_CURSO_FIS_TEO_BDE_Alelex 15/03/12 12:13 Página 53
Mecânica
FRENTE 1
MÓDULO 15
Peso de um Corpo e 3.a Lei de Newton
1. EXPERIÊNCIA DE GALILEU
Na realidade, o valor de g varia com a altitude e a latitude do lugar. O valor 9,8m/s2 corresponde ao nível do mar e à latitude de 45°, e é chamado de “gravidade normal”. 2. PESO DE UM CORPO O peso de um corpo traduz a força com que o planeta Terra atrai esse corpo.
Quando um astronauta vai da Terra para a Lua, sua massa não se altera, porém o seu peso fica, aproximadamente, dividido por seis, pois a gravidade lunar é, aproximadamente, um sexto da gravidade terrestre. Um corpo pode ter massa (todo corpo tem massa) e não ter peso, bastando estar em uma região livre de ações gravitacionais (g = 0). 3. DEFINIÇÃO DE kgf
→ → F = m a → F = força resultante que age → no corpo = P Fotografia estroboscópica, mostrando que duas esferas de massas diferentes caem juntas no vácuo.
Galileu, estudando a queda livre dos corpos, concluiu que
Segue-se da definição: 1kgf = 1kg . 9,8m/s2 1kgf = 9,8 kg.m/s2 ⇒ 1 kgf = 9,8 N
→ a = aceleração do corpo em que→ da livre = g Portanto,
A unidade quilograma-força (kgf ou kg*) é uma unidade de força que faz parte de um sistema de unidades chamado Sistema Técnico ou dos Engenheiros. Por definição, kgf é o peso de um corpo de massa 1kg em um local onde g = 9,8m/s2.
→ → P = mg
Procure não confundir massa com peso:
“todos os corpos em queda livre, sem resistência do ar, caem com a mesma aceleração, não importando suas massas.”
(I) Massa é uma propriedade associada ao corpo que mede sua inércia; é grandeza escalar; é medida em kg e não depende do local.
A aceleração de queda livre, que é a mesma para todos os corpos, foi denominada aceleração da gravidade (g) e, nas proximidades da Terra, tem intensidade constante g = 9,8m/s 2.
(II) Peso é o resultado da atração gravitacional da Terra; é grandeza vetorial; é medido em newtons (peso é uma força); não é propriedade característica do corpo, pois depende do local.
newton Em um local onde g = 9,8m/s2 (gravidade normal), um corpo de massa n kg pesa n kgf, isto é, o número que mede a massa em kg é o mesmo número que mede o peso em kgf. Analogamente se definem grama-força (gf) e tonelada-força (tf). “gf é o peso de um corpo de massa 1g em um local onde a gravidade é normal.” “tf é o peso de um corpo de massa 1t em um local onde a gravidade é normal.” No Sistema Técnico, a unidade de massa é denominada unidade técnica de massa e simbolizada por utm.
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FÍSICA BDE
Para obtermos a expressão do pe→ so P de um corpo de massa m, em um local onde a aceleração da gravi→ dade vale g , basta usar a 2ª Lei de Newton e a experiência de Galileu. De acordo com a 2ª Lei de Newton, aplicada a um corpo em queda livre, temos