As Leis de Newton

As Leis de Newton

Massa e Peso

A massa de um corpo é a grandeza escalar e mede a inércia do corpo. No SI a unidade de massa é o quilograma (kg).

O peso é medido em unidade de força.

LEIS DE NEWTON

Newton baseou sua análise dos movimentos em três leis, que apresentamos adiante. Essas leis envolvem o conceito de força. Newton introduziu o conceito de força a distância, isto é, forças exercidas sem que exista contato entre os corpos.

PRIMEIRA LEI DE NEWTON

A Primeira Lei de Newton é chamada também de Lei da Inércia.

A primeira lei de Newton explica como se comporta um corpo quando não há nenhuma força atuando sobre ele. Segundo ele:

Um corpo está inicialmente em repouso, ele só entrará em movimento se for aplicada uma força sobre ele. Além disso se, depois de iniciado o movimento, eliminarmos todas as forças que atuam sobre o corpo, este deverá seguir para sempre em linha reta, com velocidade constante.

Para Newton, a matéria tem uma propriedade denominada inércia. A inércia de um corpo faz com que ele resista a alterações de sua velocidade. Para alterarmos a velocidade de um corpo, devemos aplicar sobre ele uma força. Por causa disso, a Primeira Lei de Newton é chamada também de Lei da Inércia.

A Lei da Inércia nos diz qual é o movimento de um corpo quando não há forças atuando sobre ele. Porém, essa é uma situação ideal. Em situações reais nunca um corpo está totalmente livre da ação de forças. Porém, há situação em que o resultante das forças é nula e tudo se passa como se não houvesse forças atuando.

Exemplo 1

Um cavaleiro está inicialmente em movimento sobre um cavalo. Se, repentinamente o cavalo para, a tendência do cavaleiro é, por inércia, continuar em movimento e, assim, é lançado para a frente.

SEGUNDA LEI DE NEWTON

Newton mostrou que a força é uma grandeza vetorial. Assim, quando temos várias forças atuando sobre um corpo, para obtermos o efeito dessas forças, efetuamos sua soma, de acordo com as regras vistas nas aulas de vetores.

Segunda Lei de Newton:

Portanto, o efeito de uma força é produzir aceleração, a qual é uma grandeza vetorial. Pelo fato de a massa ser uma grandeza positiva, a equação nos informa que a aceleração é um vetor que tem a mesma direção e o mesmo sentido que a força resultante ( Fig. 15 ).

Observação

1N = 1kg . 1m/s²

Exemplo 2

Um bloco de massa m = 4,0 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. A partir de certo instante aplicamos ao corpo uma força de módulo 12 newtons. Qual a aceleração adquirida pelo corpo?

Resolução

pela segunda lei de Newton temos:

TERCEIRA LEI DE NEWTON

Quando um corpo exerce força sobre outro, essa força pode ser de atração ou repulsão. Mas em qualquer caso, segundo Newton:

Fig. 3 - Atração entre 2 corpos

Fig. 4 - Repulsão entre 2 corpos

Portanto, de acordo com Newton, as forças sempre ocorrem em pares. Uma das forças do par é chamada de ação e a outra de reação. Porém, qualquer uma pode ser chamada de ação (ou reação) pois, para Newton, elas surgem simultaneamente.

A Terceira Lei de Newton é também chamada de Lei da Ação e Reação.

OBS. IMPORTANTE!

"A força de ação nunca anula a sua reação, pois atuam em corpos distintos".

Exemplo 3

Na Fig 11 representamos um garoto sobre patins, segurando um corpo "pesado". Ao jogar o corpo, o garoto exerce sobre ele uma força . Pela Lei da Ação e Reação, o corpo exerce no garoto a força .

Supondo que o atrito dos pés do indivíduo com o chão seja pequeno (devido aos patins), o garoto entrará em movimento para a direita.

Quando jogamos um corpo muito "leve" não percebemos esse efeito pois a força é de pequena intensidade, sendo insuficiente para empurrar-nos para trás.

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