Física: Dinâmica

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Dinâmica

Ramo da mecânica clássica que estuda as causas dos movimentos dos corpos, analisando a relação entre as forças e as variações de movimento.

Força

Grandeza vetorial capaz de alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo, ou de causar sua deformação.

Massa inercial

Medida quantitativa da resistência que um corpo oferece à alteração de seu estado de movimento quando submetido a uma força resultante.

Primeira Lei de Newton (Inércia)

Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme a menos que seja compelido a mudar por forças resultantes externas.

Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental)

A força resultante que atua sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração adquirida (F = m * a).

Terceira Lei de Newton (Ação e Reação)

Para toda força de ação exercida sobre um corpo, existe uma força de reação de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto sobre o outro corpo.

Referencial inercial

Sistema de referência no qual a Primeira Lei de Newton é válida, não possuindo aceleração própria.

Referencial não inercial

Sistema de referência que possui aceleração em relação a um referencial inercial, exigindo a introdução de forças fictícias.

Força de inércia (fictícia)

Força aparente sentida por um observador em um referencial acelerado, decorrente apenas da inércia dos corpos.

Força peso

Força de atração gravitacional que a Terra (ou outro corpo celeste) exerce sobre os corpos em suas proximidades (P = m * g).

Força normal

Força de contato perpendicular à superfície de apoio, exercida pela superfície sobre o corpo comprimido.

Força de atrito estático

Força de contato paralela à superfície que impede o início do escorregamento relativo entre duas superfícies em repouso mútuo.

Força de atrito cinético (dinâmico)

Força resistiva que atua paralelamente às superfícies em contato durante o escorregamento relativo entre elas.

Coeficiente de atrito

Número adimensional que quantifica a facilidade ou dificuldade de deslizamento entre duas superfícies em contato.

Força elástica (Lei de Hooke)

Força restauradora exercida por uma mola deformada, proporcional à sua elongação ou compressão (F = -k * x).

Constante elástica da mola

Medida da rigidez de uma mola, expressa em N/m, determinando quanta força é necessária para deformá-la por metro.

Força de tração (ou tensão)

Força exercida através de fios, cabos ou cordas inextensíveis ao serem puxados por extremidades opostas.

Polia ideal (roldana fixa)

Dispositivo sem massa e sem atrito que altera apenas a direção e o sentido da força de tração, mantendo sua intensidade.

Polia móvel

Dispositivo que divide pela metade a força motora necessária para sustentar ou erguer uma carga.

Momento linear (Quantidade de movimento)

Grandeza vetorial definida como o produto da massa de um corpo pela sua velocidade (p = m * v).

Impulso de uma força

Grandeza vetorial igual à integral da força em relação ao tempo, equivalente à variação da quantidade de movimento.

Teorema do Impulso

O impulso da força resultante que atua sobre um corpo durante um intervalo de tempo é igual à variação de sua quantidade de movimento.

Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento

Se a resultante das forças externas sobre um sistema for nula, a quantidade de movimento total do sistema se mantém constante.

Colisão perfeitamente elástica

Choque mecânico no qual tanto a quantidade de movimento total quanto a energia cinética total do sistema se conservam.

Colisão inelástica

Choque mecânico em que a quantidade de movimento se conserva, mas ocorre dissipação parcial da energia cinética do sistema.

Colisão perfeitamente inelástica

Choque mecânico com máxima perda de energia cinética, onde os corpos colidentes permanecem unidos após o impacto.

Coeficiente de restituição

Razão entre a velocidade relativa de afastamento e a velocidade relativa de aproximação de dois corpos após uma colisão.

Trabalho mecânico

Energia transferida pela aplicação de uma força ao longo de um deslocamento (W = F * d * cos(θ)).

Trabalho de uma força constante

Produto escalar entre a força aplicada e o vetor deslocamento do ponto de aplicação da força.

Energia cinética

Energia que um corpo possui em virtude de seu movimento, calculada por Ec = (m * v²) / 2.

Teorema da Energia Cinética

O trabalho realizado pela força resultante sobre um corpo é igual à variação da sua energia cinética.

Força conservativa

Força cujo trabalho realizado sobre uma partícula independe da trajetória percorrida, dependendo apenas das posições inicial e final.

Força dissipativa

Força cujo trabalho realizado depende da trajetória, convertendo energia mecânica em calor, som ou deformação.

Energia potencial gravitacional

Energia armazenada por um corpo devido à sua posição em relação ao campo gravitacional (Epg = m * g * h).

Energia potencial elástica

Energia acumulada em uma mola ou corpo deformável ao ser comprimido ou esticado (Epe = (k * x²) / 2).

Energia mecânica total

Soma de todas as energias cinéticas e potenciais presentes em um sistema físico.

Conservação da Energia Mecânica

Princípio que afirma que a energia mecânica de um sistema isolado permanece constante se apenas forças conservativas realizarem trabalho.

Potência mecânica

Taxa temporal com que o trabalho é realizado ou com que a energia é transferida (P = W / Δt).

Rendimento mecânico

Razão adimensional entre a potência útil aproveitada por uma máquina e a potência total fornecida a ela.

Força centrípeta

Componente resultante da força perpendicular à velocidade que atua voltada para o centro da curva, alterando a direção do movimento.

Aceleração centrípeta

Aceleração que aponta para o centro da trajetória circular, dada por ac = v² / R.

Força centrífuga

Força aparente observada apenas em referenciais giratórios, que empurra os corpos radialmente para fora do centro de rotação.

Força de Coriolis

Força fictícia que desvia a trajetória de corpos em movimento relativo dentro de um referencial em rotação.

Torque (Momento de uma força)

Grandeza vetorial que mede a tendência de uma força em produzir rotação em torno de um eixo (τ = r x F).

Braço de alavanca

Distância perpendicular entre a linha de ação de uma força e o eixo em torno do qual ocorre a rotação.

Momento de inércia

Medida da oposição que um corpo rígido oferece à aceleração angular em torno de um determinado eixo de rotação.

Segunda Lei de Newton para Rotações

O torque resultante que atua sobre um corpo rígido é igual ao produto de seu momento de inércia pela aceleração angular (τ = I * α).

Momento angular

Análogo rotacional da quantidade de movimento, definido como o produto vetorial da posição pelo momento linear (L = r x p).

Conservação do Momento Angular

Se o torque externo resultante sobre um sistema for nulo, o momento angular total do sistema permanece inalterado.

Equilíbrio translacional

Estado dinâmico em que o vetor resultante de todas as forças aplicadas sobre o corpo é identicamente nulo.

Equilíbrio rotacional

Estado dinâmico em que a soma vetorial de todos os torques externos aplicados sobre o corpo em torno de qualquer eixo é nula.

Centro de massa

Ponto geométrico que se move como se toda a massa do sistema estivesse concentrada nele e todas as forças externas nele atuassem.

Força de arrasto

Força resistiva que um fluido gasoso ou líquido exerce contra o movimento de um corpo que nele se desloca.

Velocidade terminal

Velocidade constante atingida quando a força de arrasto exercida pelo fluido se iguala em módulo ao peso do corpo em queda.

Empuxo (Princípio de Arquimedes)

Força vertical ascendente que todo fluido exerce sobre um corpo total ou parcialmente submerso nele, igual ao peso do fluido deslocado.