O que diz a Segunda Lei de Newton?

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Segunda Lei de Newton: conceitos e fórmula
Força peso
O que diz a segunda lei de Newton Cite um exemplo?
Como fazer a 2 lei de Newton?
O que diz a 1 2 3 lei de Newton?

A primeira lei de Newton (ou lei da inércia) diz que um corpo só modifica seu estado se uma força for aplicada sobre ele. No entanto, mais de uma força podem agir sobre um corpo ao mesmo tempo. Aliás, é o mais comum de acontecer. Sendo assim, Newton estabeleceu uma lei que representa o efeito de todas as forças que agem sobre um corpo e que resultam em movimento.

A Segunda Lei de Newton (princípio fundamental da dinâmica) afirma que:

“A resultante das forças que agem sobre um corpo de massa constante se dá pelo produto dessa mesma massa pela aceleração resultante.”

Ou seja, o que vai fazer um corpo modificar seu estado original (seja iniciar um movimento, mudar sua trajetória ou parar) será a resultante de todas as forças que agem sobre este.

A equação acima nos fornece a resultante dessas forças e é chamada de equação fundamental da dinâmica.

Imagine uma brincadeira de cabo de guerra – cada equipe puxa a extremidade de uma corda para si. No meio da corda tem um nó e ganha a equipe que conseguir fazer esse nó passar para o seu lado no campo. Se as duas equipes puxam a corda com a mesma intensidade (força) elas se anulam e a corda não se move. No entanto, se uma equipe puxa a corda com um pouco mais de força, vai conseguir fazer a corda se mover em sua direção e ganhará o jogo. Repare que ambas as equipes aplicaram força na corda, mas aquela que teve maior força gerou uma força resultante em sua direção. Assim, perceba que a aceleração vai ter direção e sentido coincidentes à força resultante, pois é esta (a força resultante) que vai dar aceleração ao corpo.

De acordo com suas causas, eis dois exemplos de forças:

Força Peso (P): força de atração que a Terra (por meio da aceleração da gravidade - g) exerce sobre um corpo.

Estamos todos (pessoas, animais, objetos e afins) presos a Terra, pois a todo o momento somos atraídos para o seu centro. Assim, sempre que lançamos uma bola para o alto, por exemplo, ela retornará a Terra.

Força Elástica (F): força gerada devido à deformação de uma mola. Se uma mola é comprimida ou distendida, sua tendência é voltar ao seu estado normal.

No caso da força elástica, para facilitar, seu valor é dado por uma fórmula (Lei de Hooke) que leva em conta as características da mola e não da massa que está presa a ela. Na equação acima, k é a constante elástica da mola (unidade: N/m), que caracteriza sua capacidade de voltar ao estado normal quando deformada; e x é a deformação (em metros – m) que a mola sofre.

Segunda Lei de Newton: conceitos e fórmula

A Segunda Lei de Newton também é conhecida como Princípio Fundamental da Dinâmica. Segundo ela, a força resultante aplicada sobre um corpo é diretamente proporcional à aceleração por ele obtida e inversamente proporcional à sua massa.

Isso quer dizer que, para que um corpo sofra mudança de velocidade, é preciso exercer uma força sobre ele, fator que dependerá da massa que ele possui. Além disso, é necessário que as forças que atuam sobre ele não se anulem.

E isso nos dá a fórmula:

Fr = m . a

Fr é a força resultante, medida em newtons (N).
m é a massa do corpo, medida em quilogramas (kg).
a é a aceleração, medida em metros por segundo ao quadrado (m/s²).

Importante: força (F) e aceleração (a) são grandezas vetoriais, isto é, deve-se levar em consideração a direção e o sentido em que a força é aplicada.

Nesse sentido, para entender a Segunda Lei de Newton, é preciso compreendermos o conceito de força resultante. Essa grandeza se refere à soma vetorial de todas as forças que atuam sobre um mesmo corpo.

Como vimos, devemos considerar tanto o sentido quanto a direção dessas forças. Assim, enquanto forças paralelas e perpendiculares se somam, forças opostas se subtraem. Caso haja forças diagonais, é preciso “quebrá-las” em forças verticais e horizontais por meio de cálculos de trigonometria (seno, cosseno, hipotenusa… lembra?).

Exemplo: imagine que sobre um objeto são exercidas duas forças: uma de magnitude 30 N para a direita (F1) e outra de magnitude 20 N (F2) para a esquerda. Qual seria a força resultante neste caso?

Vimos que a força resultante se refere à soma vetorial de todas as forças exercidas em um sistema. Vimos também que o sentido das forças indicam a operação que devemos fazer. Se são forças opostas, devemos subtraí-las.

Portanto, no caso do nosso exemplo, temos:

Fr = F1 – F2
Fr = 30 N – 20 N
Fr = 10 N para a direita

Outro ponto que devemos ter em mente é que, na Segunda Lei de Newton, a massa de um corpo (m) é uma constante de proporcionalidade na equação, sendo a medida da inércia desse objeto.

Assim, ao aplicar uma mesma força sobre dois corpos com massas diferentes, o objeto com maior massa vai sofrer uma aceleração menor. A partir disso, conclui-se que o objeto de maior massa apresenta maior resistência às variações de velocidade (tem maior inércia), ou seja, quanto maior a massa de um corpo, maior deve ser a força aplicada para alterar seu estado de movimento..

Exemplo: imagine dois objetos com massas diferentes: um pesando 10 kg (m1) e outros pesando 5 kg (m2). Sobre ambos, aplicaremos a mesma força de 20 N. Qual dos dois sofrerá menor aceleração?

Objeto 1:

F = m1 . a
20 = 10 . a
a = 20 ÷ 10
a = 2 m/s²

Objeto 2:

F = m2 . a
20 = 5 . a
a = 20 ÷ 5
a = 4 m/s²

Conclusão: confirmamos que o objeto de maior massa (m1) apresentou menor aceleração.

Força peso

A Segunda Lei de Newton também pode ser utilizada para definir outro conceito fundamental da Física: o peso.

A força peso é uma grandeza utilizada quando falamos da atração que um planeta exerce sobre um corpo em sua superfície. Nesse caso, a equação é a seguinte:

P = m . g

P é o Peso, medido em newtons, N.
m é a massa, medida em kg.
g é a aceleração da gravidade do local, medida em m/s².

Aqui, é importante não confundirmos peso com massa, como costumamos fazer no dia a dia. Quando estudamos força peso, estamos falando de um grandeza que vai variar de acordo com a gravidade, ou seja, a massa de um corpo é a mesma e o que muda é seu peso.

Exemplo: um corpo possui massa 50 kg e está no planeta Terra, onde a aceleração da gravidade é 9,8 m/s². Qual é o peso desse corpo?

Veja:

P = m . g
P = 50 . 9,8
P = 490 N

Se esse mesmo objetivo estivesse Marte, por exemplo, onde a gravidade é de 3,7 m/s², seu peso seria de 185 N.

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Espero que esse post tenha ajudado você a entender melhor a Segunda Lei de Newton. Para uma revisão completa com resolução de lista de exercícios, sugiro assistir à videoaula: Revisão – Segunda Lei de Newton e Atrito.

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O que diz a segunda lei de Newton Cite um exemplo?

Desta forma, se aplicarmos a mesma força em dois corpos com massas diferentes, o de maior massa sofrerá uma menor aceleração. Daí concluímos que o de maior massa resiste mais as variações de velocidade, logo tem maior inércia. Exemplo: Um corpo de massa igual a 15 kg move-se com aceleração de módulo igual a 3 m/s².

Como fazer a 2 lei de Newton?

De acordo com a Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica), a força resultante é igual o produto da massa pela aceleração. Para haver aceleração e o corpo alterar sua velocidade é preciso que a soma das forças que atuam sobre ele, ou seja, a força resultante não seja nula.

O que diz a 1 2 3 lei de Newton?

A primeira lei de Newton, conhecida como lei da inércia, trata da resistência à mudança do estado de movimento; a segunda lei de Newton, conhecida como princípio fundamental da dinâmica, aborda a definição de força resultante e a sua relação com a aceleração; por último, a terceira lei de Newton, a lei da ação e reação ...