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. Para entender melhor o conceito, confira abaixo a definição e como se calcula, além de videoaulas e exercícios resolvidos sobre o tema.
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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.
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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:
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- FR: força resultante (N)
- m: massa (kg)
- a: aceleração (m/s²)
Força em um cabo
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
Caso as forças possuam sentidos opostos, a força resultante será a subtração das duas forças que atuam sobre o corpo.
Forças no mesmo sentido
Caso as forças possuam os mesmos sentidos, a força resultante será a soma das duas forças que atuam sobre o corpo.
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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
Que tal ver alguns vídeos para aprofundar seu conhecimento sobre o conceito de força resultante? Acompanhe a seguir:
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 resolver exercícios em que 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. Para 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, continue estudando e leia também sobre as Leis de Newton.
Referências
Física I (2016) – Hugh D. Young
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).
Tanaka, Hugo Shigueo. Força resultante. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/forca-resultante. Acesso em: 19 de April de 2024.
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 e 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