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Inércia
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Se nenhuma força externa age sobre um objeto, ele tenderá a manter seu estado atual, o que significa que sua velocidade permanece constante.
Esse fenômeno é conhecido como inércia e dá origem ao primeiro princípio de Newton, que generaliza essa ideia ao afirmar que os objetos tendem a manter o momento constante, o que, no caso de uma massa constante, se reduz a uma velocidade constante.
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Mecanismos
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Mecanismos
ID:(15472, 0)
Conceito de massa inercial
Conceito
Todo objeto tem inércia, o que significa que ele resiste a mudanças em seu estado. O estado está associado à velocidade que ele possui, enquanto a inércia em si está associada tanto à velocidade quanto à chamada massa inercial. Embora a massa coincida com o valor determinado por uma balança (massa gravitacional), seu significado físico é diferente, pois a inércia ocorre mesmo em situações em que não há gravidade.
Para determinar o seu valor, deve-se medir como uma força acelera um corpo. No entanto, é comum assumir o valor medindo simplesmente a massa gravitacional, já que ela coincide com o valor da massa inercial.
A medida da massa inercial, assim como a gravitacional, é expressa em quilogramas (sistema MKS).
ID:(2879, 0)
Primeira lei de newton
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Inércia refere-se à tendência dos corpos de manterem seu estado atual. Ou seja, é necessária uma força para alterar sua velocidade. Se a força aplicada for muito pequena, não terá efeito sobre os corpos. Por exemplo, em uma mesa coberta por uma toalha escorregadia, a toalha pode ser rapidamente removida sem que a louça se mova.
Uma das consequências da inércia é que todo corpo manterá seu estado, seja em repouso ou em movimento uniforme em linha reta, a menos que seja afetado por uma força.
Matematicamente, se não houver força ($F$),
| $ F =0$ |
então la velocidade ($v$) é constante:
| $$ |
Em rigor estrito, a ausência de força implica que o momento é constante. No caso de a massa ser constante, um momento constante implica que a velocidade também será constante.
ID:(15536, 0)
Lápis como projétil
Descrição
Se um lápis de grafite for disparado de um canhão com alta velocidade, ele se comporta como se fosse altamente rígido e pode penetrar tábuas de madeira sem sofrer danos:
ID:(2882, 0)
Canudos como projéteis
Descrição
Se um simples canudo for disparado de um canhão com alta velocidade, ele se torna tão rígido que pode penetrar em objetos como uma batata sem ser danificado ou dobrado:
ID:(2883, 0)
Retire a toalha da mesa sem mexer na louça
Descrição
Se a toalha de mesa for retirada suficientemente rápido debaixo da louça, por inércia a louça permanece no lugar e simplesmente \'cai\' de volta sobre a mesa assim que a toalha de mesa for removida. Se o processo for feito lentamente, a louça seguirá a toalha e acabará no chão.
ID:(2881, 0)
Modo de jogar Jenga
Descrição
Todo jogador de Jenga bem-sucedido sabe que a única forma de evitar que a torre caia é remover os blocos com pequenos golpes que removam os elementos rapidamente, em vez de movê-los lentamente. A razão para isso é que o movimento lento dos blocos faz com que a torre se torne instável e potencialmente caia. No entanto, se o movimento for feito rapidamente, devido à inércia, a torre permanece de pé e quando começa a reagir, já está em uma posição estável.
ID:(2880, 0)
Space Shuttle
Descrição
O Ônibus Espacial foi um programa da NASA projetado para permitir que uma espaçonave alcançasse a órbita, realizasse operações como lançamento, reparo ou recuperação de satélites e voltasse à superfície da Terra. No processo, apenas o tanque principal de combustível era perdido, enquanto os dois propulsores montados em seus lados eram recuperados por paraquedas após uma queda. O tanque era isolado com uma camada protetora, pois o combustível tinha que ser mantido em baixa temperatura.
Um dos acidentes fatais do programa do Ônibus Espacial ocorreu quando um pedaço do revestimento do tanque principal de combustível se soltou durante o lançamento. O pedaço, do tamanho de um tijolo, tinha a consistência de espuma de plástico, mas devido à alta velocidade com que estava viajando, sua inércia o tornou um objeto rígido. Como resultado, quando ele atingiu a asa do ônibus espacial, criou um buraco várias vezes maior que o próprio objeto. Esse dano não foi detectado e quando a espaçonave reentrou na atmosfera uma semana depois, os gases incandescentes criados pela fricção com a atmosfera fizeram com que a asa se desintegrasse. Isso tornou a nave incontrolável e ela se chocou.
ID:(13999, 0)
Efeito da modificação da massa
Descrição
Se nenhuma força atuar sobre um corpo, o momento de inércia permanecerá constante. Isso significa que o produto de la massa inercial ($m_i$) e la velocidade ($v$) permanecerá constante. Em outras palavras, se a massa aumentar, a velocidade diminuirá, e vice-versa. Para entender por que isso ocorre, imagine um carrinho com uma certa massa e velocidade ao qual é adicionada uma massa extra. Essa massa adicional está inicialmente em repouso no nosso sistema e, portanto, não possui momento. O carrinho precisa transferir parte de seu momento para a nova massa, de modo que ela adquira a mesma velocidade do carrinho, resultando em uma perda de momento e, consequentemente, em uma redução da velocidade do carrinho:
Por outro lado, se lançarmos uma massa de um carrinho em movimento de forma que ela pare completamente, recuperaremos o momento que essa massa possuía, aumentando o momento do carrinho e, consequentemente, sua velocidade. Isso só pode ocorrer se a massa parar ao ser lançada; se simplesmente a liberarmos, ela continuará se movendo à mesma velocidade.
Este último processo também nos ajuda a entender a terceira lei de Newton, a ação e reação, pois ao atuar sobre a massa liberada, estamos colhendo a reação correspondente.
ID:(3238, 0)
Modelo
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Parâmetros
Variáveis
Cálculos
para 
, depois, selecione a variável: 
para 
Cálculos
Cálculos
Variáve 
Dado Calcular 
Objetivo : Equação A ser usado 
Equações
$ \Delta m_i = m_i - m_0 $
Dm_i = m_i - m_0
$ \Delta v \equiv v - v_0 $
Dv = v - v_0
$ p = m_i v $
p = m_i * v
$ p_0 = m_0 v_0 $
p = m_i * v
$ p = p_0 $
p = p_0
ID:(15474, 0)
O primeiro princípio de Newton, caso geral
Equação
Se la força com massa constante ($F$) for nulo, então o momento ($p$) será constante, ou seja, igual a o momento inicial ($p_0$):
| $ p = p_0 $ |
ID:(15538, 0)
Momento (1)
Equação
O momento ($p$) é calculado a partir de la massa inercial ($m_i$) e la velocidade ($v$) usando
| $ p = m_i v $ |
ID:(10283, 1)
Momento (2)
Equação
O momento ($p$) é calculado a partir de la massa inercial ($m_i$) e la velocidade ($v$) usando
| $ p_0 = m_0 v_0 $ |
| $ p = m_i v $ |
ID:(10283, 2)
Variação de velocidade
Equação
A aceleração corresponde à variação da velocidade por unidade de tempo.
Portanto, é necessário definir la diferença de velocidade ($\Delta v$) em função de la velocidade ($v$) e la velocidade inicial ($v_0$) como:
| $ \Delta v \equiv v - v_0 $ |
ID:(4355, 0)
Massa constante
Equação
Se la massa inercial ($m_i$) variar, o momento é alterado, a menos que a velocidade varie de forma inversa. Portanto, é importante considerar la variação da massa inercial ($\Delta m_i$), calculado usando a diferença com la massa inicial ($m_0$) da seguinte forma:
| $ \Delta m_i = m_i - m_0 $ |
ID:(15537, 0)