Descreva através do que você aprendeu sobre vetores as aplicações nas seguintes situações do cotidiano: Empurrando um móvel na sua casa;
Passo 1
Beleza, vamos precisar falar de vetores de força em Física. O que temos no enunciado? “Descreva as aplicações de vetores quando você empurra um móvel em casa.” Então:
• Conteúdo: vetores (no contexto de forças) e decomposição de forças.
• O que precisamos: entender que toda força tem módulo (tamanho), direção e sentido, e que dá pra dividir essa força em componentes (eixo x, eixo y). Também vamos usar a ideia de força normal e atrito.
• Conteúdo: vetores (no contexto de forças) e decomposição de forças.
• O que precisamos: entender que toda força tem módulo (tamanho), direção e sentido, e que dá pra dividir essa força em componentes (eixo x, eixo y). Também vamos usar a ideia de força normal e atrito.
Passo 2
Quando você empurra um móvel, você aplica uma força
. Em linguagem de vetores, isso significa que a força tem:
– Módulo (o “quanto” de força você faz)
– Direção (para onde você empurra)
– Sentido (se você empurra pra frente, pra cima, pra baixo, etc.)
No dia a dia, às vezes você empurra levemente para frente, às vezes um pouco para baixo (pra “travar” o móvel), ou até para cima (quando quer vencer um degrau).
– Módulo
– Direção (para onde você empurra)
– Sentido (se você empurra pra frente, pra cima, pra baixo, etc.)
No dia a dia, às vezes você empurra levemente para frente, às vezes um pouco para baixo (pra “travar” o móvel), ou até para cima (quando quer vencer um degrau).
Passo 3
Decompondo a sua força:
Imagine que você empurra com uma inclinação acima da horizontal. Aí você pode separar
em:
• Componente horizontal:
Imagine que você empurra com uma inclinação
• Componente horizontal:
• Componente vertical:
Essa decomposição é básica em vetores. Aí você trata cada eixo separadamente.
Passo 4
Por que essa decomposição importa?
- No eixo horizontal,
precisa vencer o atrito . E o atrito é
onde
é o coeficiente de atrito e
é a força normal.
2) No eixo vertical, temos duas forças:
– A componente pra baixo (se você empurra com ângulo para baixo) ou pra cima (se o ângulo for pra cima).
– O peso pra baixo.
– A força normal (a reação do chão) pra cima.
O equilíbrio vertical (se o móvel não “levita” nem “afunda” no chão) diz:
2) No eixo vertical, temos duas forças:
– A componente
– O peso
– A força normal
O equilíbrio vertical (se o móvel não “levita” nem “afunda” no chão) diz:
Passo 5
Interpretação prática:
– Se você empurra pra baixo ( negativo),
aumenta
, e o atrito cresce. Fica mais difícil.
– Se você empurra pra cima ( positivo),
diminui
, e o atrito cai. Fica mais fácil de deslizar o móvel.
– Se você empurra pra baixo (
– Se você empurra pra cima (
Passo 6
Conclusão do raciocínio vetorial:
– Representamos cada força como vetor.
– Usamos soma vetorial (componentes x e y).
– Aplicamos leis de Newton (força resultante no eixo x vence o atrito; no eixo y, resultante zero para não “afundar” ou “voar”).
– Representamos cada força como vetor.
– Usamos soma vetorial (componentes x e y).
– Aplicamos leis de Newton (força resultante no eixo x vence o atrito; no eixo y, resultante zero para não “afundar” ou “voar”).
Resposta
Ao empurrar um móvel, você está aplicando um vetor força
. Decompõe-se esse vetor em
e
. O componente horizontal
deve superar o atrito
, e o componente vertical
altera a força normal
, ajustando a intensidade do atrito. Assim, entender vetores ajuda a ver por que empurrar ligeiramente pra cima deixa o móvel mais fácil de deslizar.