Conservação do Momento Linear

A força centrífuga é uma força inercial ou "fictícia" que parece atuar sobre uma massa quando vista em um referencial rotativo. Ela é direcionada radialmente para fora do eixo de rotação. Essa força não é uma interação fundamental, mas surge da inércia do objeto, sua tendência a manter o movimento em linha reta em um referencial inercial.

A Lei de Hooke Generalizada é a equação constitutiva para materiais elásticos lineares, que afirma que o tensor de tensão é linearmente proporcional ao tensor de deformação. A relação é expressa como σ = C : ε, onde σ é o tensor de tensão, ε é o tensor de deformação e C é o tensor de rigidez de quarta ordem que contém as constantes elásticas do material.

Essa lei afirma que toda partícula atrai todas as outras partículas do universo com uma força diretamente proporcional ao produto de suas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre seus centros. A fórmula é [latex]F = G frac{m_1 m_2}{r^2}[/latex], onde [latex]G[/latex] é a constante gravitacional. Ela unificou a mecânica terrestre e a mecânica celeste.

Em um referencial girando com velocidade angular ω, a força centrífuga F_cf que atua sobre um objeto de massa m a uma posição vetorial r da origem é dada pela fórmula vetorial: F_cf = -m ω × (ω × r) . Esta fórmula mostra que a força é direcionada perpendicularmente ao eixo de rotação e para fora.

A Lei de Coulomb quantifica a força eletrostática entre duas partículas estacionárias e eletricamente carregadas. A força é diretamente proporcional ao produto das magnitudes das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A fórmula é [latex]F = k_e frac{q_1 q_2}{r^2}[/latex]. Essa força pode ser atrativa ou repulsiva.

A espectroscopia é o estudo da interação entre a matéria e a radiação eletromagnética em função do comprimento de onda ou da frequência da radiação. Um instrumento espectroscópico produz um espectro dispersando a radiação de acordo com seu comprimento de onda. Esse espectro revela como a matéria absorve, emite ou dispersa a radiação, fornecendo informações sobre a composição, a estrutura e as propriedades físicas da matéria.

Um conjunto de três leis físicas que formam a base da mecânica clássica. A primeira lei (inércia) afirma que um objeto permanece em repouso ou em movimento uniforme, a menos que uma força externa resultante atue sobre ele. A segunda lei quantifica a força como massa vezes aceleração, [latex]vec{F} = mvec{a}[/latex]. A terceira lei afirma que para toda ação há uma reação igual e oposta.

A tensão de cisalhamento de um fluido newtoniano é diretamente proporcional à taxa de deformação por cisalhamento. Essa relação linear é definida pela lei da viscosidade de Newton: τ = μd/dy, onde τ é a tensão de cisalhamento, μ é a viscosidade dinâmica (uma constante de proporcionalidade) e d/dy é a taxa de cisalhamento ou gradiente de velocidade.

O princípio de Bernoulli afirma que, para um fluxo não viscoso, um aumento na velocidade de um fluido ocorre simultaneamente com uma diminuição na pressão ou uma diminuição em sua energia potencial. É uma afirmação da conservação de energia para um fluido em movimento, comumente expressa como [latex]p + frac{1}{2}rho v^2 + rho gh = text{constante}[/latex] ao longo de uma linha de corrente.

A mecânica dos fluidos é o ramo da mecânica aplicada que se ocupa da estática (fluidos em repouso) e da dinâmica (fluidos em movimento) de líquidos e gases. Ela aplica princípios fundamentais de conservação de massa, momento e energia para analisar e prever o comportamento dos fluidos. Suas aplicações são vastas, abrangendo desde a aerodinâmica e a hidráulica até a meteorologia e a oceanografia.

Na mecânica contínua, o princípio da conservação da massa afirma que a massa de um sistema fechado deve permanecer constante ao longo do tempo. Para um fluido, isso é expresso pela equação da continuidade. Em sua forma diferencial euleriana, ela é escrita como [latex]frac{partial rho}{partial t} + nabla cdot (rho mathbf{u}) = 0[/latex], onde [latex]rho[/latex] é a densidade e [latex]mathbf{u}[/latex] é o campo de velocidade.

Essas são duas maneiras de descrever o movimento na mecânica dos meios contínuos:

• A especificação Lagrangiana acompanha partículas individuais do material, rastreando suas propriedades ao longo do tempo, como observar um carro específico no trânsito.
• A especificação euleriana concentra-se em pontos fixos no espaço, observando as propriedades (velocidade, densidade) de quaisquer partículas que passem por esses pontos, como uma câmera de trânsito observando um cruzamento fixo.