Introdução à física/Dinâmica/Referencial não-inercial: diferenças entre revisões

Explorar interativamente o histórico

[edição verificada]

Conteúdo apagado Conteúdo adicionado

VisualTexto wiki

Em linha

Edição atual desde as 15h22min de 20 de dezembro de 2012

Há diferenças entre as forças exercidas por uma criança que brinca com ioiô (como na imagem) e uma criança que corre com este.

Se analisarmos a situação da criança correndo em relação ao chão (Terra), não há qualquer problema na compreensão das forças. Entretanto, este fato é verdadeiro em relação à menina?

Nesta situação, teremos um problema, pois se um está em repouso em relação ao outro, como existe uma força resultante horizontal que gera uma aceleração nesse eixo? O problema está no referencial. As leis de Newton funcionam perfeitamente no referencial inercial. No entanto, se adotarmos um em movimento, deve-se utilizar o princípio da equivalência de Einstein.

Princípio da equivalência[editar | editar código-fonte]

Uma ferramenta utilizada para resolver esse problema foi elaborada por Einstein. Ela estabelece uma comparação entre forças. Por exemplo, se uma pessoa de massa 80 quilogramas estiver em um elevador acelerado para baixo com aceleração de 20 m/s², exerceremos 1600 newtons de força contra o elevador, e este retornará a força em igual intensidade. Podemos equivaler este sistema aum planeta em que a gravidade é o dobro da terrestre (20 m/s²). Uma pessoa de 80 quilogramas, fará uma força também de 1600 N (igual ao sistema anterior).

Outro exemplo é se esse elevador fosse levado ao espaço. Se na Terra o elevador estivesse com aceleração para cima de 5 m/s² para existir uma força peso de igual módulo, bastaria deslocar com a mesma aceleração (impondo uma força que respeitasse a segunda lei de Newton).

As aplicações mais práticas dessa ideia serão vistas posteriormente.

@@ Linha 1: / Linha 1: @@
+[[File:Bundesarchiv Bild 146-1985-101-36A, Berlin, Jo Jo-Spiel.jpg|200px|left|thumb|Criança brincando na ruas de Berlim de ioiô]]
-Se uma criança brinca com ioiô como imagem(na rua) e correndo com ele as forças exercidas sobre ele nessas situações são diferentes
-[[File:Bundesarchiv Bild 146-1985-101-36A, Berlin, Jo Jo-Spiel.jpg|left|200px|Criança brincando na ruas de Berlim de ioiô]][[File:Ioiôforças.jpg|thumb|right|200px|Ioiô parado na mão da criança]]
+[[File:Ioiôforças.jpg|thumb|150px|thumb|right|Ioiô parado na mão da criança]]
+[[File:Ioiôforçasemmovimento.jpg|thumb|150px|right|Criança correndo com ioiô]]
+Há diferenças entre as forças exercidas por uma criança que brinca com ioiô (como na imagem) e uma criança que corre com este.
+Se analisarmos a situação da criança correndo em relação ao chão (Terra), não há qualquer problema na compreensão das forças. Entretanto, este fato é verdadeiro em relação à menina?
+Nesta situação, teremos um problema, pois se um está em repouso em relação ao outro, como existe uma força resultante horizontal que gera uma aceleração nesse eixo? O problema está no referencial. As leis de Newton funcionam perfeitamente no referencial inercial. No entanto, se adotarmos um em movimento, deve-se utilizar o ''princípio da equivalência de Einstein''.
+== Princípio da equivalência ==
+Uma ferramenta utilizada para resolver esse problema foi elaborada por Einstein. Ela estabelece uma comparação entre forças. Por exemplo, se uma pessoa de massa 80 quilogramas estiver em um elevador acelerado para baixo com aceleração de 20 m/s<sup>2</sup>, exerceremos 1600 newtons de força contra o elevador, e este retornará a força em igual intensidade. Podemos equivaler este sistema aum planeta em que a gravidade é o dobro da terrestre (20 m/s<sup>2</sup>). Uma pessoa de 80 quilogramas, fará uma força também de 1600 N (igual ao sistema anterior).
+Outro exemplo é se esse elevador fosse levado ao espaço. Se na Terra o elevador estivesse com aceleração para cima de 5 m/s<sup>2</sup> para existir uma força peso de igual módulo, bastaria deslocar com a mesma aceleração (impondo uma força que respeitasse a [[Introdução à física/Dinâmica/Leis de Newton/Princípio fundamental da dinâmica|segunda lei de Newton]]).
+As aplicações mais práticas dessa ideia serão vistas posteriormente.
-Se analisarmos a situação dela correndo em relação ao chão(Terra) não há qualquer problema na compreensão das forças. Entretanto isso também é verdade se fizermos em relação a menina?
+{{autocat}}
-[[File:Ioiôforçasemmovimento.jpg|thumb|Center|200px|Criança correndo com ioiô]]
-Nessa situação teremos problema, pois se um está em repouso em relação ao outro como existe uma força resultante horizontal que gera uma aceleração nesse eixo?
-O problema está no referencial . As leis de Newton funcionam perfeitamente no referencial inercial entretanto se adotarmos um em movimento teremos problemas.
-==Princípio da equivalência ==
-Uma ferramenta utilizada par resolver esse problema foi elaborada por Einstein. Ela estabelece uma comparação entre forças, por exemplo, quando estamos em um elevador acelerado para baixo com aceleração de <math>20 m/s^2</math>. Se pesarmos 80 kg sentiremos um peso de 1600 N (pois o peso é resultado da Normal).
-Esse sistema pode ser considerado equivalente a um planeta em que a gravidade é o dobro da terrestre(<math>20 m/s^2</math>), dessa forma dizemos que as forças são equivalentes. Teremos, assim, 1600 N igual ao sistema anterior.
-Outro exemplo é se esse elevador fosse levado ao espaço, na Terra o elevador estava com aceleração para cima de <math>5 m/s^2</math> se quisermos ter a mesma sensação de peso bastaria acelerar a mesma aceleração (impondo uma força que respeitasse <math>F = m .a </math>). Teríamos outro sistema equivalente.
-As aplicações mais prática dessa ideia será vista posteriormente.