Força resultante

Quando consideramos um sistema com várias forças sobre um corpo, podemos somá-las e encontrar a força resultante. Dessa forma, não é preciso calcular cada uma das forças que estão atuando no corpo.

Quando há mais de uma força atuando sobre o corpo, o resultado da soma de todas as forças que atuam sobre o mesmo ponto é a força resultante.

Índice do conteúdo:

O que é a força resultante

A força resultante é o somatório de todas as forças que atuam sobre um corpo. Além disso, a segunda lei de Newton afirma que a força resultante que atua sobre um corpo deve ser igual ao produto da sua massa pela sua aceleração.

O cálculo da força resultante também é chamado de princípio fundamental da dinâmica. Por conta disso, ele é muito usado em boa parte dos problemas que envolvem forças.

Como calcular

Para calcular a força resultante, deve-se somar todas as forças que atuam sobre um corpo. Dessa maneira, como a força é uma grandeza vetorial, seu cálculo deve ser feito usando as regras de soma vetorial. Além disso, a força resultante também pode ser calculada por:

Onde:

  • FR: Força resultante (N)
  • m: massa (kg)
  • a: aceleração (m/s²)
  • Força em um cabo

    Um cavalo puxa um bloco com uma certa massa. Logo, a força resultante do sistema está ao longo do cabo de tração. Fonte: Wikimedia

    Caso o sistema animal-massa esteja em movimento, a força resultante será igual à força de tração. Assim, note que as demais forças, ao serem somadas, se anulam.

    Forças opostas

    Fonte: MarshScience7

    Caso as forças possuam sentidos opostos, a força resultante será a subtração das duas forças que atuam sobre o corpo.

    Forças no mesmo sentido

    Fonte: MarshScience7

    Caso as forças possuam os mesmos sentidos, a força resultante será a soma das duas forças que atuam sobre o corpo.

    Cada caso de cálculo de força resultante dependerá da situação específica. Dessa forma, é necessário analisar vetorialmente cada caso e fazer as operações vetoriais de maneira correta.

    Vídeos sobre força resultante

    Veja alguns vídeos para aprofundar seu conhecimento sobre o conceito de força resultante!

    Força centrípeta

    De maneira resumida, a força centrípeta é a força que mantém um corpo em uma trajetória circular. Por conta disso, para calculá-la é necessário levar em consideração os conceitos de força resultante. Assim, nesse vídeo do canal Chama o Físico você aprenderá o que é a força centrípeta.

    Decomposição de vetores

    Para conseguir fazer os exercícios nos quais os corpos estão sob a ação de mais de uma força é necessário compreender a decomposição de vetores. Por conta disso, no vídeo do professor Eduardo Araújo você aprenderá como fazer essa abordagem geométrica. Além disso, você também entenderá como usar as identidades trigonométricas para fazer uma abordagem numérica.

    Resultante centrípeta

    Aprenda de uma vez por todas como calcular a resultante centrípeta. Por isso, no vídeo do professor Douglas você compreenderá o significado físico da força resultante centrípeta e como calculá-la de maneira prática e rápida.

    A força resultante é uma das consequências da segunda lei de Newton. Para saber mais, veja nosso post sobre as Leis de Newton.

    Referências

    YOUNG, H. D. Física I – Mecânica. São Paulo: Addison & Wesley. 2016.

Hugo Shigueo Tanaka
Por Hugo Shigueo Tanaka

Divulgador Científico e co-fundador do canal do YouTube Ciência em Si. Historiador da Ciência. Professor de Física e Matemática. Licenciado em Física pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Mestre em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM). Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática (PCM-UEM).

Como referenciar este conteúdo

Tanaka, Hugo Shigueo. Força resultante. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/forca-resultante. Acesso em: 27 de November de 2021.

Exercícios resolvidos

1. [Fuvest]

Considere as seguintes afirmações:
I. Uma pessoa em um trampolim é lançada para o alto. No ponto mais alto de sua trajetória, sua aceleração será nula, o que dá a sensação de “gravidade zero”.
II. A resultante das forças agindo sobre um carro andando em uma estrada em linha reta a uma velocidade constante tem módulo diferente de zero.
III. As forças peso e normal atuando sobre um livro em repouso em cima de uma mesa horizontal formam um par de ação-reação.

De acordo com as Leis de Newton:

a) Somente as afirmações I e II são corretas.
b) Somente as afirmações I e III são corretas.
c) Somente as afirmações II e III são corretas.
d) Todas as afirmações são corretas.
e) Nenhuma das afirmações está correta.

Alternativa correta: E.

Analisando as afirmações:
I – Falsa. No ponto mais alto da trajetória a velocidade é nula, a aceleração é igual à gravidade (não nula).
II – Falsa. Um movimento retilíneo uniforme implica em aceleração nula. Logo, a força resultante também é nula.
III – Falsa. O par ação-reação consiste em um par de forças na mesma direção e sentidos opostos trocados por corpos distintos.

2. [IF-CE]

A segunda lei de Newton afirma que o módulo da aceleração adquirida por um corpo é proporcional à intensidade da força resultante sobre ele e inversamente proporcional à sua massa. Assim, observando a figura abaixo e admitindo que a superfície seja horizontal, a aceleração da caixa retangular, sabendo queu sua massa é 2,5kg e as forças F1 e F2 são horizontais e opostas, em m/s² é igual a:

a) 8,0
b) 7,0
c) 6,0
d) 5,0
e) 4,0

Alternativa correta: A

A força resultante será a subtração das duas forças que atuam sobre o corpo.
FR = F1 – F2ma

Substituindo os valores:
32 – 12 = 2,5a
a = 8 m/s²

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