Identificando e medindo forças:
As forças são invisíveis, mas seus efeitos são facilmente observáveis. Veja como identificamos e medimos:
1. Identificando forças: *
Observação: Procure mudanças em movimento, forma ou direção. Por exemplo, um objeto em movimento desacelerando indica uma força agindo contra seu movimento.
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Contato direto: As forças geralmente envolvem contato direto entre objetos. Um empurrão ou puxar em uma caixa é uma aplicação direta de força.
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contato indireto: As forças também podem agir à distância, como a gravidade puxando objetos para a terra ou ímãs atraindo ou se repelindo.
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Efeitos: Algumas forças, como o atrito, são identificáveis por seus efeitos, como a geração de calor.
2. Forças de medição: 2.1. Usando um sensor de força: *
Princípio: Um sensor de força mede a força aplicada a ele detectando a deformação de uma mola ou medidor de tensão.
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Tipos: Diferentes tipos de sensores de força estão disponíveis para diferentes aplicações, como:
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Carregar células: Meça grandes forças como peso ou tensão.
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Strain Gares: Meça pequenas forças detectando alterações na resistência causadas pela deformação.
* unidades
: A força é geralmente medida em
newtons (n) .
2.2. Usando uma escala de primavera: *
Princípio: Uma escala de primavera utiliza a lei de Hooke, que afirma que a força exercida por uma mola é proporcional à sua extensão.
* Mecanismo
: Quando você pendura um objeto em uma escala de mola, o peso do objeto estica a mola. A escala mostra a força necessária para esticar a mola por essa quantidade, o que é equivalente ao peso do objeto.
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Calibração: As escalas de mola são calibradas para fornecer leituras em unidades de força.
2.3. Força de cálculo: *
Segunda Lei de Newton: Força (f) é igual a massa (m) vezes aceleração (a):
f =m * a .
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Força gravitacional: A força da gravidade (FG) é igual a massa (m) vezes a aceleração devido à gravidade (g):
fg =m * g .
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Força de atrito: A força de atrito (FF) é frequentemente calculada usando coeficientes de atrito (μ):
ff =μ * n , onde n é a força normal.
Notas importantes: *
Quantidade vetorial: Força é uma quantidade
vetor , o que significa que tem magnitude e direção.
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Força líquida: A
Força líquida é a soma vetorial de todas as forças que atuam em um objeto.
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Diagramas do corpo livre: Desenho de um diagrama de corpo livre Ajuda a visualizar todas as forças que atuam em um objeto, facilitando a análise e calcular a força líquida.
Ao combinar observação, experimentação e aplicação das leis apropriadas da física, podemos identificar e medir com precisão as forças, levando a uma compreensão mais profunda de seu papel no mundo ao nosso redor.