Leis de Newton

Antes de falarmos sobre as 3° leis de Newton, precisamos aprender o conceito de Força. Na cinemática, estudamos o movimento sem compreender da onde ele vem. Já na dinâmica, estudamos ele a partir da relação entre a força e o movimento.

FORÇA:

A força é uma grandeza vetorial que possui módulo (intensidade), direção (direções as quais a força se aplica; horizontal, vertical, etc.) e sentido (positivo, negativo, esquerda, direita, para cima ou para baixo). É o agente da dinâmica responsável por alterar o estado de repouso ou de movimento de um corpo.

• · Tipos de força:

- Força peso: também conhecida como força gravitacional, é a força que existe em todos os corpos, sendo exercida pelo campo gravitacional da Terra.

- Força elástica: é a força exercida sobre um corpo que possui elasticidade, como uma borracha, uma mola ou elástico. Essa força determina, portanto, a deformação desse corpo quando ele se estica ou se comprime. Isso dependerá da direção da força aplicada.

- Força centrípeta: é a força perpendicular a trajetória do corpo proporcionando a ele um movimento curvilíneo, modificando a velocidade do mesmo.

- Força magnética: força de atração ou repulsão exercida por imãs ou objetos magnéticos.

Força gravitacional: força de atração mutua entre corpos físicos do universo.

-Força de atrito: força contrária existente entre um objeto e a força que o desloca, causando resistência no contato dos corpos.

- Força normal: Também chamada de “força de apoio”, esse tipo de força é exercida por um corpo sob uma superfície.

N = p

Leis de Newton:

As leis de Newton fundamentam a base da Mecânica Clássica. São um conjunto de três leis capazes de explicar a dinâmica que envolve o movimento dos corpos. Juntas, as três leis de Newton são usadas para descrever a dinâmica dos corpos, isto é, as causas que podem alterar seu estado de movimento. Em termos simples, as leis de Newton tratam de situações em que os corpos permanecem ou não em equilíbrio. Quando um corpo está sujeito a inúmeras forças que se cancelam, dizemos que ele encontra-se em equilíbrio estático ou dinâmico, ou seja, perfeitamente parado ou se movendo com velocidade constante e em linha reta.

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• 1° Lei de Newton: Lei da Inércia

“Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado de forças aplicadas sobre ele”

Então, conclui-se que um corpo só altera seu estado de inércia se sobre ele for aplicada uma força resultante diferente de zero.

• · 2° Lei de Newton: Princípio Fundamental da Dinâmica

“A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada. ”

Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes observamos que elas não produzem aceleração igual. Com isso a 2° diz que a força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um corpo pela sua massa, ou seja:

Onde: F = Força resultante (N)

m = massa do corpo (kg)

a = aceleração adquirida (m/s2)

• · 3° Lei de Newton: Princípio da Ação e Reação

“A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos. ”

Essa lei diz que todas as forças surgem aos pares: ao aplicarmos uma força sobre um corpo (ação), recebemos desse corpo a mesma força (reação), com mesmo módulo e na mesma direção, porém com sentido oposto.

Exercícios Resolvidos:

1. Um veículo segue em uma estrada horizontal e retilínea e o seu velocímetro registra um valor constante. Referindo-se a essa situação, assinale (V) para as afirmativas verdadeiras ou (F) para as falsas.

( ) A aceleração do veículo é nula.

( ) A resultante das forças que atuam sobre o veículo é nula.

( ) A força resultante que atua sobre o veículo tem o mesmo sentido do vetor velocidade.

A sequência correta encontrada é

a) V F F.

b) F V F.

c) V V F.

d) V F V.

Resolução:

Letra C.

Verdadeira: A aceleração é nula porque não há variação na marcação da velocidade feita pelo velocímetro. Se não há variação de velocidade, não há aceleração.

Verdadeira: A força é resultado do produto da massa pela aceleração. Se a aceleração é nula, a resultante das forças que atuam sobre o veículo também é nula.

Falsa: Não há vetor força resultante, uma vez que a força é nula.

2. A força peso é definida como o produto da massa pela gravidade. Sendo assim, podemos escrever que o peso do objeto na lua é:

A massa independe da gravidade, assim, a massa do objeto na Terra também é de 30 kg. O peso do objeto na Terra é, portanto: