A
maior parte das forças com as quais nos defrontamos no dia a dia
podem ser entendidas a partir da compreensão da estrutura da matéria.
Como a matéria é composta por átomos (ou aglomerados
deles - as moléculas) essas forças (como a força
normal, a força de atrito e a força elástica) tem
origem na interação entre os átomos que compõem
os materiais. |
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A
força entre dois átomos ou moléculas pode ser entendida
a partir do gráfico ao lado no qual apresentamos a variação
da força entre os átomos em função da distância
entre eles. Esse é um comportamento típico.
A força interatômica é uma força, ela mesma derivada da força eletrostática. Dependendo da distância de separação entre os átomos podemos prever três situações: DISTÂNCIAS MUITO CURTAS Para distâncias menores do que rC na figura a força entre os átomos é repulsiva. |
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Quando tentamos aproximar partes da matéria à distâncias extremamente curtas, essas partes se repelirão. Isso explica o fato de que ao aproximarmos nosso pé de uma bola em alta velocidade, algum tempo depois a bola sai em disparada. As moléculas do pé e da bola se aproximam tanto que houve repulsão.
A força
normal surge também como resultado dessas forças repulsivas da
matéria. Essas forças repulsivas são responsáveis
pela interimpenetrabilidade da matéria. Devido a elas se torna difícil
fazer um corpo sólido penetrar em outro corpo sólido.
Numa colisão envolvendo duas bolas de bilhar o efeito dessas forças
se faz sentir claramente. As bolas se aproximam só até um certo
ponto. A partir daí elas se repelem violentamente fazendo com que cada
uma saia numa direção diferente.
DISTÂNCIAS GRANDES
Nesse caso
a força é estritamente atrativa. Isso explica, por exemplo, a
formação dos sólidos. Ao comprimirmos um líquido
forçamos suas moléculas a se aproximarem. Quando o fazemos as
forças de atração procuram estabelecer um bloco coeso.
Esse bloco é o sólido.
Ao tentarmos separar superfícies sólidas vamos testemunhar o efeito
da parte atrativa das mesmas.
Finalmente, uma outra conseqüência dessa força é o atrito. Ela surge como resultado da atração entre as partes da matéria que ficam em contato.
DISTÂNCIAS PRÓXIMAS DA POSIÇÃO DE EQUILÍBRIO - A FORÇA ELÁSTICA
Para uma certa distância rC, a força entre dois átomos se anula. Essa distância indica a posição de equilíbrio. Como se vê no gráfico próximo da posição de equilíbrio (mais precisamente entre os pontos A e B) os átomos exercem forças entre si muito parecidas com as forças elásticas da mola. Na realidade essas forças de natureza elástica acabam se refletindo no comportamento da matéria como um todo.