Exemplos de forças externas: visão exaustiva

Forças externas e internas são as duas categorias básicas das forças. As forças externas são classificadas em forças de contato e forças sem contato.

Como o próprio nome diz, uma força externa é uma força que atua em um sistema ao redor. O sistema precisa de força para acelerar ou mudar sua energia cinética, o entorno fornece essa força externa a um sistema. Vamos discutir os exemplos de forças externas em detalhes.

Exemplos de Forças Externas

• Força de fricção
• Força normal
• Força de tensão
• Força aplicada
• A resistência do ar
• Força flutuante

Força de fricção

Quando dois corpos em movimento realizam movimento um em relação ao outro e as superfícies desses dois corpos entram em contato, ocorre o atrito. Esse atrito exerce alguma força sobre os dois corpos e tenta interromper seu movimento ou ajuda os dois a acelerar.

O atrito é uma força externa autoajustável, então ela se ajusta de acordo com a necessidade de movimento. O atrito é uma força desequilibrada e é principalmente dividida em dois tipos.

• O atrito estático é o atrito entre as superfícies de dois corpos quando os corpos não estão se movendo em relação um ao outro. O atrito estático depende principalmente da natureza do personagem e da força normal. Se a superfície for lisa, o atrito estático é mínimo e o atrito estático áspero é máximo.
• Atrito cinético – É o atrito entre dois corpos quando eles estão em movimento. Quando a força externa excede o valor de atrito estático, o corpo começa a se mover, e o atrito entre a superfície e o corpo diminui; esse atrito diminuído é cinético. A magnitude de O atrito cinético é menor que o estático atrito.

Força normal  

A força normal é a força exercida pela flor sobre o corpo que está sobre aquela flor. o magnitude da força normal é igual ao peso do corpo e a direção é perpendicular à superfície sobre a qual o corpo está apoiado. Considere um bloco de massa M sobre uma superfície horizontal, na direção do força normal é perpendicular à superfície, e a magnitude da força que atua sobre esse bloco é,

Aqui, N- força normal em um bloco

          M- Massa do bloco 

          g - Aceleração devido à gravidade da Terra

Força de tensão

Para produzir tensão na corda, esticamos uma corda, corda ou cabo por duas extremidades. A tensão desempenha um papel crucial em puxar peso pesado ou pendurar o peso em uma certa altura. A tensão é uma força de contato que transmite pela corda ou cabo e puxa ou segura o objeto.

Quando puxamos um determinado objeto com corda ou cabo, podemos mudar a direção da força aplicada por meio de uma polia e, neste sistema, a tensão nos dois lados da corda é a mesma. Se uma massa é suspensa de um teto usando duas cordas e em uma condição estável, então, nesta causa, a tensão na corda pode ser calculada usando o teorema de Lami; caso contrário, a segunda lei do movimento de Newton é usada para calcular a tensão.

Força aplicada

É uma força externa aplicada diretamente a um corpo por uma pessoa ou outro corpo. Essa força é responsável pela aceleração de um corpo, e essa força não é conservadora. Considere um bloco de madeira de massa M em uma superfície horizontal. Um bloco precisa de alguma força externa para se mover de sua posição, então, quando aplicamos força em um bloco, ele começa a acelerar na direção da força.

Na vida diária, usamos essa força principalmente para empurrar ou puxar as coisas de sua posição. Podemos obter uma vantagem mecânica usando máquinas simples como alavanca e roda de eixo.

Onde, m- massa de um objeto

a- aceleração do objeto

A resistência do ar

O que acontece quando deixamos cair uma pena de uma certa altura? Por que cai mais devagar do que uma pedra do mesmo peso? Por que não pode cair direto no chão? A resposta para todas essas perguntas é resistência do ar ou arrasto. Sempre que um objeto cai de uma certa altura ou se move com uma certa velocidade, o ar aplica uma força resistiva em um objeto na direção oposta do movimento. seu força resistiva é chamada de ar resistência

A resistência do ar também é uma força externa, portanto, é uma força não conservadora e dissipativa na natureza. Os arranha-céus como o Burj Khalifa também enfrentam resistência do ar, então para evitar essa resistência, estruturas são construídas para que a resistência do ar seja mínima.

Para calcular a resistência do ar, as seguintes fórmulas são usadas,

Onde c - constante de força

V - velocidade de um objeto

Força flutuante  

Você já pensou por que nos sentimos mais leves na água do que no solo? Isso acontece porque a água exerce pressão na superfície do corpo. À medida que vamos mais fundo na água, a pressão começa a aumentar. A pressão na parte inferior do corpo submerso é maior do que na parte superior e, por causa dessa diferença de pressão, o corpo é empurrado em direção à superfície da água.

a expressão para força flutuante é,

Onde ρ- densidade do fluido

g- aceleração devido à gravidade

V_f-volume de fluido deslocado

Perguntas frequentes

O que é força interna?

As forças são divididas em forças internas e externas com base em sua interação com o sistema

 A força que atua no sistema internamente e produz uma mudança no sistema ou se opõe à mudança no sistema por uma força externa é chamada de força interna. forças internas são produzidas dentro do sistema e não podem produzir uma mudança externa em um sistema, como aceleração do sistema ou mudança na energia cinética do sistema.

Por que as forças externas não são conservadoras?

A razão por trás das forças externas, também chamadas de forças não conservadoras, é a seguinte

As forças externas dependem do caminho pelo qual ocorre o movimento de um sistema, portanto, não têm energia potencial. Da mesma forma, as forças externas são dissipativas, o que significa que, ao longo do período, o sistema perde energia, portanto, a energia do sistema não é conservada. Portanto, elas também são chamadas de forças não conservadoras.

A gravidade é uma força externa?

A força interna e externa depende do sistema em estudo

A força gravitacional é a força atrativa entre duas partículas de um sistema. Na força gravitacional, estudamos a interação entre duas ou mais partículas. Além disso, a energia total é conservada na força gravitacional. Portanto, a gravidade é uma força interna.

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