Leis de Newton

As leis de Newton mostram a relação entre força e movimento e possuem inúmeras aplicações cotidianas.

O estudo das relações entre força e movimento foi desenvolvido por Isaac Newton (1642-1727) no século XVII. A chamada mecânica newtoniana possui três leis básicas que explicam inúmeros fenômenos cotidianos.

  • O limite da mecânica newtoniana

A mecânica newtoniana não pode ser aplicada para todas as situações existentes no universo. Para casos em que as velocidades dos objetos considerados são muito próximas ou iguais à velocidade da luz, a mecânica newtoniana deve ser substituída pela mecânica relativística desenvolvida por Albert Einstein no século XX. Para os casos de movimento e força aplicados a partículas subatômicas, faz-se necessário substituir as propostas de Newton pela mecânica quântica.

Mesmo apresentando limites, as leis de Newton possuem imensa importância, pois são aplicadas a objetos e situações extremamente cotidianas.

  • Inércia – Primeira Lei de Newton

Antes da lei da inércia, acreditava-se que o movimento não poderia existir sem que houvesse a aplicação de uma força. Newton propôs que, se nenhuma força atuar sobre um corpo, ele não poderá sofrer alterações em sua velocidade, ou seja, não possuirá aceleração, logo, não é a velocidade que depende da aplicação de forças, mas, sim, a aceleração.

A Primeira lei de Newton pode ser enunciada da seguinte maneira:

A tendência de um corpo em repouso ou em movimento retilíneo uniforme é manter-se em seu estado inicial, a não ser pela ação de uma força externa.

A massa é a medida quantitativa da inércia e representa a dificuldade imposta pelo corpo ao movimento ou ao repouso. Imagine que um enorme caminhão e um carro de passeio estejam trafegando por uma rodovia com uma mesma velocidade de 60 km/h. Ao perceberem um obstáculo na pista, os dois motoristas acionam os freios. Quem parará com maior facilidade? Como a massa do caminhão é superior à do carro, ele oferecerá maior resistência à frenagem. Assim, por possuir menor massa, o carro de passeio poderá ser freado com maior facilidade.

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  • Princípio Fundamental da Dinâmica – Segunda Lei de Newton

A Segunda lei de Newton, conhecida como Princípio fundamental da Dinâmica, mostra que a força aplicada a um corpo é fruto da multiplicação da massa do corpo (a sua inércia) pela aceleração que ele possui.

A força resultante que atua sobre um corpo é fruto do produto da massa do corpo por sua aceleração.

A equação abaixo define a Segunda lei de Newton. FR é a força resultante, m é a massa do corpo e a corresponde à aceleração.

Segunda lei de Newton

De acordo com o Sistema Internacional de Unidades, a unidade de medida para força é o newton (N). 1N representa a força necessária para empurrar um corpo de 1 kg com uma aceleração de 1 m/s2.

  • Ação e reação – Terceira Lei de Newton

A Terceira Lei de Newton, conhecida como lei da ação e reação, mostra o resultado da interação direta entre dois corpos. Ela é enunciada da seguinte forma:

Toda ação (força) corresponde a uma reação (força) de mesma intensidade, mesma direção, mas com sentido contrário.

Ação e reação

A partir da imagem acima, podemos dizer que a ação é a força vertical aplicada pelo martelo sobre o prego, que, por sua vez, responde com uma força de reação sobre o martelo aplicada verticalmente para cima. Observe que as forças de ação e reação atuam em corpos diferentes.

Aproveite para conferir as nossas videoaulas relacionadas ao assunto:

As leis de Newton voltam-se para a relação entre força e movimento.

As leis de Newton voltam-se para a relação entre força e movimento.

Por: Joab Silas da Silva Júnior

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