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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.

>Modelo

ID:(754, 0)



Inércia

Storyboard

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.

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$\Delta v$
Dv
Diferença de velocidade
m/s
$m_i$
m_i
Massa inercial
kg
$m_0$
m_0
Massa inicial
kg
$p$
p
Momento
kg m/s
$p_0$
p_0
Momento inicial
kg m/s
$\Delta m_i$
Dm_i
Variação da massa inercial
kg
$v$
v
Velocidade
m/s
$v_0$
v_0
Velocidade inicial
m/s

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações


Exemplos


mechanisms

Todo objeto tem in rcia, o que significa que ele resiste a mudan as em seu estado. O estado est associado velocidade que ele possui, enquanto a in rcia em si est associada tanto velocidade quanto chamada massa inercial. Embora a massa coincida com o valor determinado por uma balan a (massa gravitacional), seu significado f sico diferente, pois a in rcia ocorre mesmo em situa es em que n o h gravidade.

Para determinar o seu valor, deve-se medir como uma for a acelera um corpo. No entanto, comum assumir o valor medindo simplesmente a massa gravitacional, j que ela coincide com o valor da massa inercial.

A medida da massa inercial, assim como a gravitacional, expressa em quilogramas (sistema MKS).

In rcia refere-se tend ncia dos corpos de manterem seu estado atual. Ou seja, necess ria uma for a para alterar sua velocidade. Se a for a aplicada for muito pequena, n o ter efeito sobre os corpos. Por exemplo, em uma mesa coberta por uma toalha escorregadia, a toalha pode ser rapidamente removida sem que a lou a se mova.

Uma das consequ ncias da in rcia que todo corpo manter seu estado, seja em repouso ou em movimento uniforme em linha reta, a menos que seja afetado por uma for a.

Matematicamente, se n o houver for a ($F$),

equation=10582

ent o la velocidade ($v$) constante:

equation=3238

Em rigor estrito, a aus ncia de for a implica que o momento constante. No caso de a massa ser constante, um momento constante implica que a velocidade tamb m ser constante.

Se um l pis de grafite for disparado de um canh o com alta velocidade, ele se comporta como se fosse altamente r gido e pode penetrar t buas de madeira sem sofrer danos:

image

Se um simples canudo for disparado de um canh o com alta velocidade, ele se torna t o r gido que pode penetrar em objetos como uma batata sem ser danificado ou dobrado:

image

Se a toalha de mesa for retirada suficientemente r pido debaixo da lou a, por in rcia a lou a 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 lou a seguir a toalha e acabar no ch o.

image

Todo jogador de Jenga bem-sucedido sabe que a nica forma de evitar que a torre caia remover os blocos com pequenos golpes que removam os elementos rapidamente, em vez de mov -los lentamente. A raz o para isso que o movimento lento dos blocos faz com que a torre se torne inst vel e potencialmente caia. No entanto, se o movimento for feito rapidamente, devido in rcia, a torre permanece de p e quando come a a reagir, j est em uma posi o est vel.

image

O nibus Espacial foi um programa da NASA projetado para permitir que uma espa onave alcan asse a rbita, realizasse opera es como lan amento, reparo ou recupera o de sat lites e voltasse superf cie da Terra. No processo, apenas o tanque principal de combust vel era perdido, enquanto os dois propulsores montados em seus lados eram recuperados por paraquedas ap s uma queda. O tanque era isolado com uma camada protetora, pois o combust vel tinha que ser mantido em baixa temperatura.

image

Um dos acidentes fatais do programa do nibus Espacial ocorreu quando um peda o do revestimento do tanque principal de combust vel se soltou durante o lan amento. O peda o, do tamanho de um tijolo, tinha a consist ncia de espuma de pl stico, mas devido alta velocidade com que estava viajando, sua in rcia o tornou um objeto r gido. Como resultado, quando ele atingiu a asa do nibus espacial, criou um buraco v rias vezes maior que o pr prio objeto. Esse dano n o foi detectado e quando a espa onave reentrou na atmosfera uma semana depois, os gases incandescentes criados pela fric o com a atmosfera fizeram com que a asa se desintegrasse. Isso tornou a nave incontrol vel e ela se chocou.

image

Se nenhuma for a atuar sobre um corpo, o momento de in rcia permanecer constante. Isso significa que o produto de la massa inercial ($m_i$) e la velocidade ($v$) permanecer constante. Em outras palavras, se a massa aumentar, a velocidade diminuir , e vice-versa. Para entender por que isso ocorre, imagine um carrinho com uma certa massa e velocidade ao qual adicionada uma massa extra. Essa massa adicional est inicialmente em repouso no nosso sistema e, portanto, n o 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 redu o da velocidade do carrinho:

image

Por outro lado, se lan armos uma massa de um carrinho em movimento de forma que ela pare completamente, recuperaremos o momento que essa massa possu a, aumentando o momento do carrinho e, consequentemente, sua velocidade. Isso s pode ocorrer se a massa parar ao ser lan ada; se simplesmente a liberarmos, ela continuar se movendo mesma velocidade.

image

Este ltimo processo tamb m nos ajuda a entender a terceira lei de Newton, a a o e rea o, pois ao atuar sobre a massa liberada, estamos colhendo a rea o correspondente.


model

Se la força com massa constante ($F$) for nulo, ent o o momento ($p$) ser constante, ou seja, igual a o momento inicial ($p_0$):

kyon

O momento ($p$) calculado a partir de la massa inercial ($m_i$) e la velocidade ($v$) usando

kyon

O momento ($p$) calculado a partir de la massa inercial ($m_i$) e la velocidade ($v$) usando

kyon

A acelera o corresponde varia o da velocidade por unidade de tempo.

Portanto, necess rio definir la diferença de velocidade ($\Delta v$) em fun o de la velocidade ($v$) e la velocidade inicial ($v_0$) como:

kyon

Se la massa inercial ($m_i$) variar, o momento alterado, a menos que a velocidade varie de forma inversa. Portanto, importante considerar la variação da massa inercial ($\Delta m_i$), calculado usando a diferen a com la massa inicial ($m_0$) da seguinte forma:

kyon


>Modelo

ID:(754, 0)



Mecanismos

Definição


ID:(15472, 0)



Conceito de massa inercial

Imagem

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

Nota

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 ($F$),



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

Citar

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

Exercício

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

Equação

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

Script

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

Variable

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)



Modelo

Audio


ID:(15474, 0)