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RKA13MC - Olá, meu amigo ou minha amiga, tudo bem com você? Seja muito bem-vindo ou bem-vinda a mais uma aula de Ciências da Natureza. E nesta aula, vamos conversar sobre a dureza e a elasticidade dos materiais. Mas antes de conversar sobre isso, a gente precisa conversar sobre um conceito muito importante: a força. Muitas pessoas acreditam que a força é aquilo que as pessoas fortes possuem. Mas, na verdade, não é isso. Do ponto de vista da ciência, a força é uma espécie de interação entre dois corpos e que pode provocar alguma alteração nesses dois corpos. Essas alterações podem ser em relação ao movimento ou à estrutura do corpo. Quando é em relação ao movimento, a força pode colocar um corpo em movimento, aumentar ou diminuir a velocidade desse corpo, ou ainda fazer com que o corpo realize uma curva. A gente observa isso quando alguém está empurrando um carrinho no mercado. A pessoa aplica uma força no carrinho para colocá-lo em movimento. Quando é em relação à estrutura, a força pode alterar a forma desse corpo, seja causando uma deformação nele, ou ainda uma ruptura, que é o que ocorre quando o corpo é partido ou quebrado. Enfim, existem diversos tipos de forças na natureza, inclusive existem forças que só existem quando dois corpos entram em contato. Mas também existem forças que existem mesmo quando os corpos estão distantes um do outro, que é o caso da força da gravidade. Bem, eu não vou conversar sobre esse caso com você. Nesta aula, eu vou conversar com você apenas sobre os casos em que é preciso que haja o contato direto entre os corpos, para que um corpo aplique uma força sobre o outro corpo. Nesses casos, essas forças recebem o nome de forças mecânicas. As forças mecânicas são classificadas de acordo com o tipo de contato que existe entre os dois corpos. Também depende da forma que essa força pode alterar a estrutura do corpo. Então, já sabendo disso tudo, quais são esses tipos de forças mecânicas? Bem, eu posso falar aqui com você sobre cinco tipos de forças diferentes: a força de tração, a força de compressão, a força de cisalhamento, a força de torção e a força de tensão. Uma coisa muito importante também: nós vamos representar cada uma dessas forças por uma seta, que vai indicar para a gente a direção e o sentido da força. Ou seja, para onde a força está apontada ou sendo aplicada. Então, vamos lá. A primeira força mecânica que vamos conversar é a força de tração. A tração é uma força aplicada sobre o corpo em uma direção perpendicular à superfície do corpo. Por exemplo, se a gente tivesse este cubo aqui, a gente poderia puxar os dois lados dele. Fazendo isso, a gente teria uma força para este lado aqui e uma força apontada para este outro lado. Essas são as forças de tração. Repare que, como as forças de tração estão sendo aplicadas para fora do corpo, para fora do material, essas forças possivelmente podem provocar uma ruptura no corpo. Ou seja, quebrá-lo ou parti-lo. Você consegue observar isso muito facilmente realizando um procedimento agora mesmo. Se você pegar uma folha de papel e, com as mãos, puxar cada lado da folha, as forças que você está aplicando no papel com cada uma de suas mãos são forças de tração. Repare que, dependendo das forças que você aplicar com as suas mãos, é possível rasgar esse papel. A outra força que nós vamos conversar aqui agora é a força de compressão, que é bem parecida com a força de tração, só que o sentido é contrário. Enquanto as forças de tração são aplicadas para fora do corpo, as forças de compressão são aplicadas para dentro do material. Mas como assim? Observe este cubo aqui novamente. Se você empurrar esse cubo com cada uma de suas mãos, você vai aplicar forças de compressão. Ou seja, uma força vai estar aplicada para esse lado e a outra força vai estar aplicada para esse outro lado aqui. Repare que as duas forças estão sendo aplicadas para dentro do cubo. Você também pode observar um exemplo bem prático. Se você pegar uma folha de papel e amassar essa folha, você vai estar aplicando forças de compressão sobre ela. Afinal, você vai estar comprimindo essa folha. A terceira força mecânica que vamos conversar agora é a força de cisalhamento. As forças de cisalhamento são as forças que tem o objetivo de cortar ou romper um corpo na direção das forças. Como assim? Observe este cubo aqui. Se, com uma das mãos, você aplicar uma força para cima, e, com a outra, aplicar uma força para baixo, deste jeito que eu estou representando aqui, é possível que você consiga cortar o cubo, ou rompê-lo na direção da aplicação das forças. Você também pode observar este exemplo com uma folha de papel. Isso acontece quando você rasga uma folha de papel. Repare que, ao fazer isso, é preciso aplicar uma força para um lado com uma de suas mãos, e uma força para o outro lado com a outra mão. Quando você faz isso, a folha é cortada na direção da aplicação das forças. Repare que eu estou falando na mesma direção. Lembre-se que toda direção tem dois sentidos, e as forças de cisalhamento podem ter o mesmo sentido ou sentidos contrários. No caso do papel, é quando os sentidos são contrários, e o mesmo acontece com uma tesoura. Quando uma tesoura está cortando um papel, as lâminas aplicam forças de cisalhamento. A quarta força que vamos conversar é a força de torção. A torção é um tipo de força que tem como principal objetivo torcer um corpo. Então, se a gente pegasse este cubo aqui e aplicasse uma força tentando torcê-lo, essa seria uma força de torção. Pra você compreender legal, pegue uma folha de papel agora. E, com cada uma de suas mãos, você vai girar essa folha, só que uma das mãos vai girar para um lado e a outra vai girar para o lado oposto. Você vai girando e girando. Essa força que você está aplicando com cada uma de suas mãos é a força de torção. A quinta força que vamos conversar é a tensão mecânica, que, na verdade, não é bem uma força, mas o quanto de força que está aplicada ou distribuída por uma área de uma região. Essa força serve para impedir que o corpo que sofreu a aplicação da força se deforme ou se rompa. Ela está muito relacionada com a resistência que um material tem quando uma força é aplicada sobre ele. Por exemplo, se você ficar em pé sobre um banquinho, os seus pés vão aplicar uma força sobre ele. O banquinho vai ficar tensionado, ou seja, vai ficar sob a ação da força que seus pés estão exercendo sobre ele. E com isso, ele vai tentar distribuir o máximo possível dessa força sobre a área do banquinho, para que ele não se rompa. Ou seja, para que ele não se quebre. Para entender legal, olha este caso aqui. Vamos imaginar que temos uma mesa, e aqui sobre a mesa temos um cubo. Esse cubo está aplicando uma força de tensão sobre a mesa. A gente até diz que a mesa ou a área da mesa que está em contato com o cubo, está sendo tensionada, já que o cubo está aplicando essa força de tensão sobre essa região da mesa. E um detalhe bem legal é que, quanto maior for o peso do cubo, mais tensionada a mesa vai estar. Isso aqui não acontece só quando uma coisa está sobre a outra, não. Se você empurrar uma coisa com as suas mãos, por exemplo, uma parede, você também vai estar tensionando essa parede. Na verdade, todas as forças mecânicas podem provocar uma tensão, já que sempre teremos um corpo aplicando uma força sobre um segundo corpo, e esse tentando distribuir essa força para não se romper ou se deformar. Enfim, meu amigo ou minha amiga, esses são os tipos de forças mecânicas que você precisa conhecer, e, normalmente, nós observamos diversos corpos aplicando forças sobre outros corpos em diversas situações, em diversos momentos. Eu espero que você tenha compreendido tudo direitinho e, mais uma vez, eu quero deixar para você um grande abraço, e até a próxima!