Os 20 tipos de força (de acordo com a física)

Os 20 tipos de força (de acordo com a física) 1

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.

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