Leis de Newton

As leis de Newton são três, e todas de extrema importância não apenas para o estudo da física, mas com relação às suas aplicações práticas.

Isaac Newton deixou um grande legado para o mundo: explicar a física cotidiana que está relacionada aos movimentos que acontecem constantemente em nossas rotinas. A mecânica Newtoniana deixa clara a relação que há entre a força e a aceleração que é produzida por ela. Newton deixou explicadas suas ideias sobre o movimento nos objetos em uma obra em latim, a Philosophie Naturalis Principia Mathematica, que seria algo como “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”.

A primeira lei de Newton

Para enunciar a primeira Lei de Newton, ou Lei da Inércia, Newton tomou como base as observações e os estudos de Galileu Galilei. O enunciado da lei é “Se sobre um corpo não se exerce nenhuma força resultante, então o corpo permanece em repouso ou se desloca em movimento retilíneo e uniforme”.

É evidente a comprovação da permanência em repouso de um corpo que está em repouso quando não há forças, entretanto é um pouco mais complexo entender que, mesmo um corpo em movimento, quando não houverem forças que o influenciem, permanecerá em movimento mantendo a sua velocidade e sua trajetória, de forma a manter o movimento retilíneo e uniforme.

Podemos notar um exemplo dessa primeira lei de Newton quando observamos uma pessoa que está dentro de um ônibus. Se o motorista pisar no acelerador para arrancar o veículo parado, o passageiro tende, por inércia, a continuar parado com relação ao solo terrestre, e quando o motorista está em movimento e freia, o passageiro em pé, tende a continuar em movimento em relação ao solo terrestre. Essas duas coisas somente não se tornam realidade, pois seguramos nas barras de apoio.

A segunda lei de Newton

A segunda lei de newton, por sua vez, afirma que uma força pode colocar em movimento um corpo que estava, inicialmente, em repouso, ou ainda deter um corpo que estava inicialmente em movimento, assim como fazer com que a velocidade aumente ou diminua. O valor da força, aumentando, também causa um aumento na aceleração.

Quando estamos jogando tênis, por exemplo, ao golpearmos a bola, fazemos com que ela adquira uma determinada aceleração. Se desferirmos o mesmo golpe em uma bola de futebol, entretanto, com massa superior, a aceleração será menor. A força é dada pela seguinte expressão: Fr = m. a, onde Fr é a força resultante, m é a massa e a é a aceleração. No SI, as unidades de medida para força é newtons, a massa é dada em kg e a aceleração em m/s².

Quando há mais de uma força atuando sobre o corpo, é preciso realizar outra expressão:

Nesse caso, o símbolo à frente de F significa somatória. É usado para indicar que antes de realizar o cálculo, deve-se realizar uma soma de todos os termos, ou seja, somar todas as forças que são exercidas sobre um corpo.

Terceira lei de Newton

A terceira lei de Newton, por sua vez, afirma que as forças sempre irão aparecer em pares: quando um corpo A exercer uma força sobre o corpo B, B automaticamente também exercerá sobre A uma força igual em intensidade e direção, porém com sentidos opostos.

Podemos usar como exemplo as naves espaciais que contam com um sistema de impulsão com motores que fazem a expulsão de gases em diferentes direções, fazendo com que aquela receba uma força no sentido oposto, o que faz a nave se afastar da superfície.

Imagem: Reprodução

Referências

Física Básica – Nicolau Gilberto Ferraro, Paulo de Toledo Soares, Ronaldo Fogo

Por Natália Petrin
Como referenciar este conteúdo

Petrin, Natália. Leis de Newton. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/leis-de-newton. Acesso em: 30 de September de 2020.

Teste seu conhecimento

 01. [UFPR] Um bloco de massa 50 Kg é empurrado sobre uma superfície horizontal por uma força F = 220 N. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético (μc) entre o bloco e a superfície é igual a 0,2, calcule a aceleração sofrida pelo bloco.

 

02. [Unespar-PR] Um corpo com massa de 5 kg é lançado sobre um plano horizontal liso, com velocidade de 40 m/s. Determine o módulo da intensidade da força que deve ser aplicada sobre o corpo contra o sentido do movimento, para pará-lo em 20 s.

a) 200 N

b) 20 N

c) 10 N

d) 40 N

e) 8 N

01. [A força de atrito (fat) pode ser calcula assim:

fat = μc . N

e N é a força normal que é igual ao seu peso, nesse caso: N = m . g

fat = μc x m x g
fat = 0,2 x 50 x 10
fat = 100 N

Pela segunda Lei de Newton, temos que Fr = m. A

Fr = F – fat
Fr = 220 – 100
Fr = 120 N

Agora substituímos esse valor em: Fr = m . a

120 = 50 . a
a = 2,4 m/s²]

                                                   

 

02. [Se essa força parar o corpo, sua velocidade será zero.

Podemos usar a função horária da velocidade para calcular o módulo da aceleração sofrida pelo corpo.

V = Vo + a . t
0 = 40 + 20 . a
a = – 40/20
a = – 2 m/s², em módulo a = 2 m/s²

Logo, a força necessária para isso será:

F = m . a
F = 5 x 2
F = 10 N

Alternativa c]

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