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Curso: Biblioteca de Física > Unidade 3
Lição 3: Forças balanceadas e desbalanceadasForças balanceadas e desbalanceadas
Quando as forças estão em equilíbrio, elas se anulam, não resultando em nenhuma variação no movimento do objeto sobre o qual elas atuam. As forças desbalanceadas não se anulam, resultando em uma variação no movimento do objeto sobre o qual elas atuam. Explore as forças balanceadas e desbalanceadas da física por meio de cinco cenários diferentes que envolvem uma pedra e várias forças que atuam sobre ela. Versão original criada por Sal Khan.
Quer participar da conversa?
- Em, quando o cara da direita está empurrando a pedra para a esquerda, não há uma força de atrito oposta? 7:58(3 votos)
- Não, pois a força de atrito sempre tem sentido oposto à força resultante paralela à superfície.(4 votos)
- O módulo da força de atrito é sempre o mesmo da força aplicada no objeto em direção oposta, ou esse módulo depende das características físicas de cada material que está exercendo o atrito\(2 votos)
- Depende do coeficiente de atrito do material, só sera igual a Força aplicada se o objeto estiver em movimento constante ou seja não tem Força resultante atuando sobre o mesmo.(2 votos)
- nao tem tradução nem legenda ainda? :/(2 votos)
- àsa força resultante da 4a ilustração não seria negativa, ou seja, -4N, já que a direção é para baixo? 7:40(1 voto)
- força da resistencia do ar pode ser considerada como força normal? ja que e uma força que o ar exerce pra nao ser penetrado ou coisa do tipo(1 voto)
- Galera vamos fazer um grupo de estudos. Seria bem legal pessoas de lugares diferentes estudando online.(0 votos)
Transcrição de vídeo
RKA8JV Nós costumamos escutar várias vezes os termos forças em equilíbrio e desequilíbrio quando estudamos Física. Então, o que eu vou fazer neste vídeo,
é dar a você várias situações, para que você possa pensar se as forças
envolvidas estão em equilíbrio ou não. Então, a primeira situação,
que é a que a gente tem o chão. Sobre o chão vamos colocar uma pedra, e vamos supor que a Terra exerça sobre esta pedra a força de 5 N. Então a Terra puxa a pedra com 5 N
e até a pedra puxa a Terra com 5 N. Como tem o chão e a pedra não ultrapassa o chão, o chão está exercendo a força normal de 5 N também. Vamos para a segunda situação. Nós temos agora, o chão, vamos colocar a mesma pedra sobre este chão, então, a força gravitacional vai estar
puxando a pedra com 5 N, e a normal, não deixando que a pedra
penetre o chão, também, com 5 N. Nesta segunda situação, vamos colocar
um sujeito, um cara hipotético aqui que esteja empurrando a pedra, e vamos
supor que ele esteja empurrando com 2 N. Mas existe uma força de atrito e essa força de atrito está se opondo ao movimento da pedra
também com 2 N. Então, esta é a nossa segunda situação, onde temos o peso da pedra, temos a normal, temos a força que o sujeito
está aplicando sobre a pedra e temos a força de atrito que está em sentido contrário ao movimento ou à tentativa de movimento do sujeito. Então agora, a nossa terceira situação. Nesta terceira situação vamos colocar
a mesma pedra aqui. Nesta situação vamos fazer o sujeito
colocar um pouco mais de força na pedra. Então, nós temos a força gravitacional,
não vai deixar de existir, puxando a pedra com 5 N, ela tem o peso de 5 N, a normal vai continuar sendo de 5 N, só que neste caso aqui, o nosso sujeito
está botando uma força um pouco maior. Então, vamos colocar que ele esteja
colocando uma força de 3 N, e vamos supor que a força de atrito
continue sendo de 2 N, se opondo ao movimento. Então, a gente tem a força de atrito aqui de 2 N. Esta é a nossa terceira situação. Vamos pensar em uma quarta
situação, que seria a pedra caindo. Ao cair, ela tem a força gravitacional puxando-a para baixo, e vamos supor que exista a resistência do ar,
então, vamos colocar o ar aqui. Fazendo a resistência, vamos botar que
a resistência do ar seja de 1 N. Então, a gente tem o peso da pedra, que é 5 N,
e a força da resistência do ar de 1 N. E nossa quinta e última situação, nós temos a pedra sobre o chão, e nesta situação vamos colocar dois sujeitos, um empurrando a pedra para a direita, vamos colocá-lo com uma força um pouco maior. Você tem a força gravitacional
puxando a pedra com 5 N, a força normal agindo sobre
a pedra com 5 N também. Então, vamos colocar agora outro sujeito que esteja empurrando a pedra para a esquerda, e vamos supor que o sujeito que está empurrando para a direita
esteja empurrando com 4 N, e o sujeito que esteja empurrando para a esquerda esteja aplicando a força de 1 N apenas. Ora, se você tem uma força de atrito de
2N, e ele está aplicando uma força de 1 N, então, obviamente você vai ter
uma força de 3 N para cá. 2 N, que é a força de atrito, mais 1 N que é a força com este sujeito está aplicando a força para a esquerda. Então, destas 5 situações, quais são as situações em que você tem forças em equilíbrio e você tem forças que não estão em equilíbrio? Então, vamos examinar cada uma delas. Então, a primeira situação. Na primeira situação, nós temos apenas duas forças, uma de 5 N para baixo, e outra normal para cima de 5 N. A força resultante, equivalente, a força que está
aplicando neste sistema, é zero, ou seja, estas duas forças estão em equilíbrio. Aqui nós temos uma força para baixo, que
é o peso, uma força para cima, que é normal, uma força para a direita, que é a força que
este sujeito está aplicando sobre a pedra, e a força de atrito que está segurando a pedra, e, neste caso, se ela estiver em repouso, vai permanecer em repouso. Então, todo este sistema também está em equilíbrio, ou seja, a força resultante deste sistema é zero. Agora, neste terceiro caso, nós temos a força gravitacional de 5 N,
se equilibrando com a força normal de 5 N. O sujeito aplicou uma força maior de 3 N,
mas a força de atrito é apenas de 2 N. Então, em todo esse sistema aqui, nós vamos ter uma força resultante equivalente
a 1 N aplicado sobre a pedra. Estes 5 N verticais com estes 5 N também vertical, um para cima e outro para baixo, estão em equilíbrio. Esta força para a direita não está em equilíbrio
com a força da esquerda, você está aplicando 3 N para a direita
e a força de atrito é apenas 2 N, ou seja, há um desequilíbrio de forças. E a força resultante de todo este sistema é de 1 N. Aqui, a pedra está caindo, no caso, né? Ela está sendo acelerada para baixo,
então, vamos supor que ela esteja caindo. Você tem 5 N, é o peso da pedra, não vai mudar, mas você tem também a resistência do ar,
de 1 N apenas. Então, neste sistema, nós temos apenas
duas forças agindo sobre a pedra, e a força resultante não está equilíbrio. A força resultante vai ser quanto?
Vai ser de 4 N. Neste último sistema, nós temos a normal de
5 N, se equilibrando com a força peso de 5 N. O camarada da esquerda que está empurrando
para a direita, está empurrando com 4 N. O camarada da direita que está empurrando a
pedra para a esquerda, está empurrando com 1 N. 1 N mais 2 N da força de atrito, dá 3 N. Então, em todo este sistema aqui,
a força resultante vai ser igual a 1 N.