A física é uma ciência que estuda os fenômenos naturais e as interações entre os corpos. Uma das principais áreas de estudo da física é a força, que pode ser definida como a capacidade de um corpo de modificar o seu estado de movimento ou de repouso. Existem diversos tipos de força que atuam sobre os corpos, sendo que os 20 principais foram identificados e classificados de acordo com suas características e efeitos. Neste artigo, iremos explorar os diferentes tipos de força e suas aplicações na natureza e na vida cotidiana.
Conheça os diferentes tipos de força que atuam no corpo humano e suas características.
Existem diferentes tipos de força que atuam no corpo humano, cada uma com suas próprias características e efeitos. De acordo com a física, existem 20 tipos de força que podem ser identificados e estudados. Vamos conhecer um pouco mais sobre cada uma delas.
Força Gravitacional: É a força de atração que atua entre dois corpos devido à sua massa. É responsável pela queda dos objetos e pela manutenção dos planetas em órbita ao redor do sol.
Força Eletromagnética: É a força que atua entre partículas carregadas eletricamente, como prótons e elétrons. É responsável pela coesão entre átomos e moléculas, além de ser crucial para a eletricidade e o magnetismo.
Força Nuclear Forte: É a força que mantém os prótons e nêutrons unidos no núcleo dos átomos. É uma das forças mais poderosas da natureza, capaz de superar a repulsão entre as cargas positivas dos prótons.
Força Nuclear Fraca: É responsável pela decomposição radioativa de certos núcleos atômicos. É uma força muito mais fraca que a nuclear forte, mas desempenha um papel fundamental na estabilidade dos elementos químicos.
Força Centrífuga: É a força inercial que surge quando um objeto se move em uma trajetória curva. É responsável pela sensação de peso nas curvas de um carro ou em uma montanha-russa.
Força de Atrito: É a força que surge quando dois corpos estão em contato e em movimento relativo entre si. É responsável por desacelerar objetos em movimento e pela sensação de resistência ao deslizar.
Força Tensional: É a força que atua em cordas, cabos e fios quando estão esticados. É responsável por manter objetos suspensos e pela transmissão de força em sistemas mecânicos.
Força de Tração: É a força exercida por um objeto ao puxar outro. É comum em situações onde há a necessidade de mover ou levantar objetos com a ajuda de cordas, correntes ou cabos.
Força Elástica: É a força restauradora que surge quando um objeto elástico é deformado e retorna à sua forma original. É responsável por fenômenos como a compressão de molas e a flexão de materiais elásticos.
Força Hidrostática: É a força exercida por um fluido em repouso em um objeto imerso nele. É responsável pela flutuação de objetos em líquidos e pela pressão exercida em mergulhadores submersos.
Esses são apenas alguns exemplos dos diferentes tipos de força que atuam de acordo com os princípios da física. Cada uma delas possui características específicas e desempenha um papel fundamental em diversos fenômenos naturais e tecnológicos. É fascinante observar como essas forças interagem e influenciam o mundo ao nosso redor.
Entenda o conceito de força para alunos do 7º ano de ensino fundamental.
Para entendermos o conceito de força, precisamos compreender que ela é uma grandeza vetorial que causa a aceleração de um corpo. Em outras palavras, a força é responsável por mudar o estado de movimento de um objeto, seja aumentando a velocidade, diminuindo-a ou alterando a direção do movimento.
No mundo da física, existem diversos tipos de força que atuam sobre os corpos. Vamos conhecer os 20 principais tipos:
- Força gravitacional: é a força que atrai os corpos em direção à superfície da Terra.
- Força normal: é a força que surge quando um corpo está em contato com uma superfície.
- Força de atrito: é a força que surge quando um corpo desliza sobre uma superfície.
- Força peso: é a força com a qual a Terra atrai um corpo em direção ao seu centro.
- Força elástica: é a força que surge quando um corpo é deformado e retorna à sua forma original.
- Força de tração: é a força exercida por uma corda ou fio quando puxamos um objeto.
- Força centrípeta: é a força que atua em direção ao centro de uma trajetória curva.
- Força centrífuga: é a força fictícia que surge em um sistema de referência não inercial.
- Força magnética: é a força que atua em corpos carregados eletricamente em movimento.
- Força eletrostática: é a força que atua entre cargas elétricas.
- Força de empuxo: é a força exercida por um fluido em um corpo submerso.
- Força de arraste: é a força que surge quando um corpo se desloca em um fluido.
- Força de resistência do ar: é a força que se opõe ao movimento de corpos no ar.
- Força nuclear forte: é a força que mantém os prótons e nêutrons unidos no núcleo atômico.
- Força nuclear fraca: é a força responsável pela emissão de partículas radioativas.
- Força de Lorentz: é a força que atua sobre uma carga elétrica em movimento em um campo magnético.
- Força de Coriolis: é a força que atua devido à rotação da Terra e causa desvios de trajetória.
- Força de Maré: é a força que surge devido à atração gravitacional da Lua e do Sol sobre a Terra.
- Força de inércia: é a tendência de um corpo em permanecer em repouso ou em movimento retilíneo uniforme.
- Força de reação: é a força que surge como resposta a uma ação exercida por um corpo.
Portanto, a força é uma grandeza fundamental na física, que se manifesta de diversas formas e influencia o comportamento dos corpos no universo. Compreender os diferentes tipos de força nos ajuda a explicar os fenômenos naturais ao nosso redor e a entender melhor o funcionamento do mundo em que vivemos.
Descubra qual é a natureza das forças que atuam sobre os corpos em movimento.
As forças que atuam sobre os corpos em movimento são de extrema importância para entender o comportamento físico dos objetos. Segundo a física, existem 20 tipos diferentes de forças que podem influenciar o movimento de um corpo.
As forças podem ser classificadas de acordo com sua origem e sua natureza. Entre as principais categorias de forças, destacam-se as forças gravitacionais, as forças eletromagnéticas, as forças nucleares e as forças de atrito.
As forças gravitacionais, por exemplo, são responsáveis pela atração entre corpos com massa, como a Terra e os objetos que estão sobre sua superfície. Já as forças eletromagnéticas atuam entre partículas carregadas eletricamente, enquanto as forças nucleares são responsáveis pela coesão dos núcleos atômicos.
As forças de atrito, por sua vez, são responsáveis por resistir ao movimento de um corpo sobre uma superfície. Elas podem ser de dois tipos: estático, quando o corpo está em repouso, e cinético, quando o corpo está em movimento.
Outras forças importantes incluem a força de tração, a força centrípeta, a força de empuxo e a força de reação. Cada uma dessas forças desempenha um papel fundamental no estudo da dinâmica dos corpos em movimento.
Portanto, ao compreender a natureza e os efeitos das diferentes forças que atuam sobre os corpos em movimento, é possível prever e explicar o comportamento físico dos objetos em diversas situações.
Três componentes essenciais de uma força: magnitude, direção e sentido.
Em física, uma força é definida como qualquer interação que pode alterar o estado de movimento de um objeto. Existem diversas forças que atuam em diferentes situações, e cada uma delas possui características específicas que a definem. Três componentes essenciais de uma força são a magnitude, a direção e o sentido.
A magnitude de uma força é a intensidade com que ela atua sobre um objeto. Ela é representada por um valor numérico, medido em unidades como Newtons (N) no Sistema Internacional de Unidades. Quanto maior a magnitude da força, maior será o efeito que ela terá sobre o objeto em questão.
A direção de uma força indica para onde ela está atuando em relação ao objeto. Pode ser horizontal, vertical, inclinada, entre outras possibilidades. É importante considerar a direção da força ao analisar o movimento de um objeto e as interações que estão ocorrendo nele.
O sentido de uma força indica a orientação em que ela está sendo aplicada. Pode ser para cima, para baixo, para a esquerda, para a direita, ou qualquer outra direção específica. O sentido da força é fundamental para determinar como ela irá influenciar o movimento do objeto.
Os 20 tipos de força (de acordo com a física)
Existem diversas forças que atuam no universo, cada uma com suas características e efeitos específicos. Alguns dos principais tipos de força incluem:
1. Força gravitacional: a força de atração entre dois corpos devido à massa.
2. Força normal: a força exercida por uma superfície sobre um objeto que está em contato com ela.
3. Força de atrito: a resistência ao movimento de um objeto em contato com uma superfície.
4. Força elástica: a força exercida por uma mola ou material elástico quando é esticado ou comprimido.
5. Força centrípeta: a força que mantém um objeto em movimento circular.
6. Força de tensão: a força exercida por uma corda, cabo ou fio esticado.
7. Força magnética: a força resultante da interação entre campos magnéticos.
8. Força elétrica: a força resultante da interação entre cargas elétricas.
9. Força nuclear forte: a força que mantém os núcleos atômicos unidos.
10. Força nuclear fraca: a força responsável pela decaimento radioativo.
11. Força de arrasto: a resistência ao movimento de um objeto através de um fluido.
12. Força de empuxo: a força exercida por um fluido sobre um objeto submerso.
13. Força de reação: a força exercida por um objeto em resposta a uma ação.
14. Força peso: a força devido à gravidade que atua sobre um objeto na superfície da Terra.
15. Força de Lorentz: a força resultante da combinação de campos elétricos e magnéticos.
16. Força de Coriolis: a força resultante da rotação da Terra que afeta objetos em movimento.
17. Força de Lorentz: a força resultante da combinação de campos elétricos e magnéticos.
18. Força de pressão: a força resultante da interação das moléculas de um fluido em um objeto.
19. Força de inércia: a resistência de um objeto à mudança de movimento.
20. Força de fricção estática: a força de atrito que impede o movimento de um objeto em repouso.
Esses são apenas alguns exemplos das diversas forças que atuam no universo, cada uma com suas características únicas e efeitos específicos sobre os objetos em que atuam.
Os 20 tipos de força (de acordo com a física)
O conceito de força tem um grande número de denotações em diferentes áreas, sendo, em alguns sinônimos de força física e mental, resiliência e resistência a eventos.
Além disso, também chamamos força a uma das principais magnitudes da física, estudada da física básica aos mais complexos ramos da ciência, e que participa de um grande número de fenômenos, ações e reações.
Assim, no nível da física, podemos falar sobre diferentes tipos de força , sobre os quais faremos uma breve menção neste artigo.
O que chamamos de força?
Antes de começar a falar sobre as diferentes tipologias ou categorias que foram estabelecidas ao analisar diferentes tipos de força, é necessário estabelecer uma breve definição do conceito.
De maneira genérica, podemos definir a força como uma magnitude física do tipo vetorial , que é associada e considerada a causa da capacidade de gerar um deslocamento ou movimento com aceleração por um corpo ou objeto, uma modificação em sua estrutura. ou mesmo seu estado de repouso quando a resistência a outra força deve ser exercida para conseguir isso. Para ser corretamente definido, deve-se notar que toda força tem um ponto específico de aplicação, direção e intensidade que determinará o comportamento final do objeto.
Como a magnitude da força possui uma unidade de medida, o Newton (em homenagem a Isaac Newton, considerado o primeiro a estabelecer uma fórmula matemática para seu cálculo), que se refere à quantidade de força necessária para gerar uma aceleração de um metro por segundo ao quadrado em um corpo de um quilograma de massa. Além disso, existem outras unidades de medida, como a dina.
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Tipos de força
É possível classificar os tipos de força de acordo com diferentes critérios. Vamos vê-los.
1. Dependendo de parâmetros específicos
Podemos encontrar classificações baseadas em aspectos como sua permanência, a existência ou não de um contato direto entre os corpos ou seu modo de agir. Um exemplo disso são os seguintes tipos de força.
1.1 Forças fixas
Forças fixas ou permanentes são entendidas como todas aquelas inerentes ao corpo ou objeto em questão e que são derivadas de sua estrutura ou configuração e das quais não é possível escapar. Um dos mais facilmente visíveis é o peso , produto da massa corporal e atração gravitacional a que está sujeito.
1.2 Forças variáveis
Também chamadas de intermitentes, são aquelas forças que não fazem parte da estrutura do objeto ou corpo em que o movimento ou mudança ocorre, mas provêm de outros corpos ou elementos . Um exemplo seria a força aplicada por uma pessoa a um carro para movê-lo.
1.3 Contato
As forças de contato são entendidas como todas aquelas caracterizadas pela necessidade de contato entre corpos ou elementos, a fim de gerar um movimento ou mudança estrutural. São as forças tradicionalmente trabalhadas pela mecânica clássica , como veremos mais adiante.
1.4 A distância
Ao contrário do caso anterior, as forças à distância são todas aquelas em que não é necessário que haja um contato entre os corpos para conseguir uma alteração da estrutura ou um deslocamento dos corpos. Um exemplo disso seria o eletromagnetismo .
1.5 Estático
Estáticas são todas as forças que não variam em intensidade, direção ou local, permanecendo praticamente constantes sempre que existem. Um exemplo seria a força da gravidade.
1.6 Dynamics
Forças dinâmicas são todas aquelas em que os valores gerais que fazem parte da força variam de forma constante e acentuada , mudando sua direção, local de aplicação ou intensidade.
1.7 De ação
Eles recebem essa denominação aquelas forças que são aplicadas a um objeto para movê-lo ou modificar sua estrutura, não decorrentes do próprio objeto, mas de algum elemento externo. Empurrar algo implicaria aplicar uma força de ação .
1.8 Reacção
Eles são chamados como todos aqueles que são gerados pelo próprio corpo em resposta à aplicação de uma força externa , a partir de um ponto específico de aplicação. No caso anterior, o corpo movido estaria exercendo uma força de reação em nossa direção.
1.9 Equilibrado
Entende-se que tais forças são aquelas forças que se opõem tendo intensidade igual, mas cujas direções são completamente contrárias , algo que faz com que o corpo em questão permaneça em uma posição específica. Esse tipo de força seria exemplificado com qualquer objeto que ainda estivesse no chão ou com duas pessoas da mesma força que se pressionavam ao mesmo tempo.
1.10 Desequilibrado
Nos referimos às forças que, quando aplicadas a um corpo específico, geram seu movimento , uma vez que não há equilíbrio ou contra-força suficiente que o impeça.
2. Na mecânica clássica: forças de contato
Os tipos de força que podemos encontrar na natureza são muitos e diversos, mas geralmente quando o conceito de força começa a ser fisicamente estudado, ele é geralmente usado no contexto da mecânica clássica, referindo-se a um tipo de força chamado contato. Dentro destes, podemos encontrar os seguintes tipos de força.
2.1 Normal
Entendemos como força normal a força que é exercida pela interação entre dois corpos em contato , como um objeto e o solo, exercendo uma força reativa à do peso que iria na direção oposta à deste.
2.2 Aplicado
Como força aplicada, entendemos a força que um corpo usa em outro e que causa um movimento acelerado ou uma alteração na estrutura do objeto. É uma força de contato direto.
2.3 Fricção
Fricção ou força de fricção é a força que aparece antes do contato de dois corpos e que adquire uma direção diretamente oposta à força aplicada ou normal . Por exemplo, ao empurrar um objeto, ele oferece uma resistência produzida em grande parte pela força de atrito contra o solo.
Outra forma análoga desse tipo de força, que às vezes é classificada independentemente, é a da resistência do ar. Essa força é o que explica, por exemplo, que dois objetos da mesma massa lançados ao mesmo tempo e da mesma altura podem levar um tempo diferente para chegar ao solo (atrito do ar), ou que um objeto empurrado por uma leve inclinação pode acabar parando .
2.4 Elástico
Chamamos força elástica àquilo que ocorre quando uma superfície ou objeto é mantido em uma posição de não equilíbrio por uma dada força, aparecendo como uma reação que busca restaurar a referida posição inicial ou de equilíbrio. Ou seja, é o que ocorre quando um corpo sujeito a uma força que se deforma, tenta retornar ao seu estado original . Um exemplo típico pode ser encontrado em molas, molas ou pneus esticados que procuram retornar à sua posição original.
2.5 Tensão
Estamos diante de um tipo peculiar de força, caracterizado por poder transmitir uma força entre corpos diferentes e que é gerada quando duas forças opostas puxam um corpo em direções opostas sem quebrá-lo . Pode ser usado para gerar sistemas que distribuem a força a ser aplicada para gerar movimento. Força de tensão é a força que nos permite usar, por exemplo, polias para mover objetos pesados.
2.6 De inércia
Força de inércia ou força fictícia é aquela com a qual um corpo é movido pelo resultado das forças que foram aplicadas anteriormente, mesmo quando o corpo ou o objeto que gerou a referida força já parou de aplicá-lo diretamente. É a força com a qual um corpo mantém seu estado de movimento, na mesma direção da aceleração. É o caso, por exemplo, quando o corpo dos ocupantes tende a se projetar na mesma direção que a seguida pelo veículo em caso de acidente ou desaceleração repentina de um carro .
3. As forças fundamentais
Além daqueles típicos da mecânica clássica e relacionados a corpos macroscópicos, podemos encontrar outras grandes forças que se referem às relações que as partículas de matéria têm entre si ou à existência de forças distantes, sendo seu estudo principalmente produto de física moderna e permitindo explicar grande parte das anteriores.
3.1 Força gravitacional
Chamamos força gravitacional a essa força de atração entre objetos e cuja intensidade depende de suas massas e da distância entre eles . A força gravitacional mais estudada é a do próprio planeta, que atrai os corpos que existem nele para a superfície, sendo uma das forças de distância mais conhecidas. É também a força que faz os planetas orbitarem em torno das estrelas. Também é importante em quantidades como peso.
3.2 Força eletromagnética
Embora costumávamos falar separadamente sobre forças magnéticas e eletrostáticas, o estudo progressivo das propriedades dessas forças mostrou que elas são de fato inter-relacionadas.
É a força através da qual as partículas elétricas são atraídas ou repelidas por outras partículas carregadas com o sinal oposto (força de atração) ou com o mesmo (repulsão). Quando esses relacionamentos ocorrem em partículas em movimento, são gerados campos eletromagnéticos.
3.3 Força nuclear fraca
Provavelmente, algumas das forças mais difíceis de entender para quem não é versado em física é a força nuclear. No caso de força nuclear fraca, estamos diante de um tipo de força que permite a decomposição de nêutrons e a radioatividade . Além de gerar forças de atração e repulsão, permite que uma partícula mude.
3.4 Força nuclear forte
Vindo da física de partículas, a força nuclear forte é aquela que permite que duas partículas que deveriam ser repelidas pela carga elétrica permaneçam juntas, algo que permite a existência de um núcleo de prótons na maioria das moléculas.
Referências bibliográficas:
- Hellingman (1992). “Terceira lei de Newton revisitada”. Phys. Educ. 27 (2): pp. 112-115
- Hibbeler, RC (2010). Engineering Mechanics, 12ª edição. Pearson Prentice Hall. p. 222
- Newton, Isaac (1999). Os Principia Princípios Matemáticos da Filosofia Natural. Berkeley: University of California Press.