Leis de Newton: resumo e exemplos

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Nesse artigo, vamos apresentar um resumo com exemplos importantes das leis de Newton.

Então gurunauta, esse artigo foi feito pensando naquela sua prova de física sobre leis de Newton. Decerto, vamos apresentar todas essas leis de forma descomplicada com exemplos e destacando o mais importante para você arrebentar na prova.

Um resumo do contexto das leis de Newton

As leis de Newton foram desenvolvidas por Isaac Newton, um físico, matemático e filósofo da natureza do século XVII. Em verdade, seus estudos tinham um objetivo ganancioso de entender o movimento de todos os corpos existentes. Nesse sentido, Newton formulou um conjunto de ideias que forneceriam as bases para o entendimento moderno sob a descrição do movimento de corpos, as quais ficaram conhecidas como leis de Newton.

Ademais, pode-se dizer que há quatro leis de Newton. No entanto, aqui vamos nos referir apenas a três delas, pois a quarta, dada sua elegância, merece um texto próprio. Com isso em mente, vamos as descrição das leis de Newton.

A primeira das leis de Newton

A primeira de lei de Newton, é usualmente chamada de lei da Inércia. Essa lei, pode basicamente nos diz sobre a tendência que corpos possuem em seus estados de movimento. Em verdade, ela pode ser enunciada como “Todo corpo, sem ausência de forças externas ou em movimento uniforme, tende a permanecer em seu estado inercial”.

Ao inserir essa lei, Newton estabelece a noção de inércia. Em que, a inércia é a medida que faz os corpos estarem em repouso ou em movimento.

Exemplos da primeira lei de Newton

A primeira lei, a início, não tem um aspecto quantitativo, isto é, não há fórmulas matemáticas para ela. No entanto, seu entendimento teórico aplicado a problemas cotidianos é muito importante. Portanto, vamos explorar ao primeiro dos nossos importante exemplos, vamos imaginar que um garoto está andando de skate como na Figura 1.

Garoto encima de um skate para resumir um exemplo das leis de Newton.
Figura 1. Skatista usado para exemplificação da primeira lei de Newton.

Imagine, agora, que ele tem uma maça em sua mão e que a joga para cima, enquanto está andando de skate. A questão é onde a maça irá cair ?

Bom, como é dito, pela primeira lei de Newton, todo corpo tende a manter seu estado inercial. Assim, a maça ao ser jogada para cima manterá seu estado inercial, ou seja, o estado de movimento que o skatetista possui. Dessa forma, a maça deverá cair exatamente encima da mão do skatetista, pois, ela manteve seu estado de movimento.

A segunda das leis de Newton: Um resumo

Agora, vamos para a segunda lei de Newton. Essa, por sua vez, talvez seja uma das mais consagradas leis físicas existentes. De fato, essa lei permite a descrição do movimento de corpos em uma forma quantitativa, ou seja, ela determina uma expressão matemática que, quando resolvida, permite obtermos as equações de movimento para os corpos, tendo isso em vista, aqui apresentaremos apenas uma parte de suas ideias, de forma resumida.

Essa lei relaciona, principalmente, três grandezas físicas, a força “F”, a aceleração “a” e a massa “m” do corpo através da equação

Equação da segunda lei de Newton usada para resumo e exemplos dessa lei.
Equação da segunda lei de Newton, também chamada de Princípio Fundamental da Dinâmica.

Ou seja, ela nos diz que a força resultante F (soma de todas as forças), que age num dado corpo é calculada pela multiplicação da sua massa e da sua aceleração. Além disso, essa equação pode ainda ser escrita como:

Quando escrita dessa forma, vemos que a massa age de forma a dificultar que o corpo se movimente e ganhe aceleração.

Exemplos da segunda lei de Newton

Um dos exemplos clássicos da segunda lei de Newton é resolver problemas que aparecem para calcularmos aceleração em bloquinhos. Então, considere o caso da Figura 2.

Figura 2. Esquematização de um bloco de massa de 10kg que se move sob uma força de 5N.

Então, podemos determinar a aceleração usando a fórmula anterior. Com efeito, teremos:

e, logo, o corpo tem uma aceleração de 0.5 metros por segundo ao quadrado. Outro problema interessante da segunda lei e Newton é o Plano inclinado, confira sua solução detalhada!.

A terceira das leis de Newton

Por fim, vamos a terceira Lei de Newton. Essa lei, fala sobre o fato de que as forças, para Newton, não agem de forma única, mas sim em pares. Assim, essa lei pode ser enunciada da seguinte forma, “Para toda força aplicada existe uma outra força, de mesma intensidade, mesma direção mas de sentido contrário a primeira aplicada”.

Na verdade, o que essa lei diz é que, se você aplicar uma força você terá uma reação. Ou seja, consideremos dois corpos que vamos chamar de corpo 1 e corpo 2. Então, se o corpo 1 faz faz uma força F12 no corpo 2 teremos que

Onde, o sinal de menos que aparece codifica a informação do sentido contrário que aparece no enunciado da terceira lei de Newton. Além disso, tem-se também que

Ou seja, os módulos das forças são iguais. Então, elas tem a mesma intensidade.

Exemplos da terceira lei de Newton

Agora, vamos ao último dos nossos exemplos importante dessa lei. Vamos imaginar que temos um disco cinza encima de uma mesa como mostrado na Figura 3.

Esquematização de um disco encima de uma mesa para a descrição da terceira lei de Newton.

Figura 3. Esquematização de um disco numa pesa com as forças atuantes.

Nesse caso, há duas formas que agem no disco. A primeira é a força peso, que vem do fato do disco ter massa. Já a outra, é a força normal que aparece do fato do disco estar encima de uma superfície. Como o disco não cai da mesa, é fato que a força peso se anula com a normal. Ou seja, temos forças de sinais contrários, mesma direção e mesmo módulos que se anulam, logo uma deve ser reação da outra.

Errado!. Por mais que elas se anulem, essas forças não são pares de ação e reação. Em verdade, isso ocorre por um fato muito importante que é, apenas forças de mesma natureza podem formar pares de ação e reação. Em que, a força peso é de origem gravitacional enquanto que a força normal é de origem eletromagnética, logo são de espécies de forças diferentes, portanto, não formam pares de ação e reação.

Resumo dos pontos importantes

Então, resumindo as informações importantes temos os seguintes pontos

  • Todos os corpos, na ausência de forças externas, tendem a manter seu estado inercial;
  • A segunda lei de Newton é associada a força resultante e não a qualquer força;
  • As forças normais e peso não formam pares de ação e reação;
  • Apenas forças da mesma espécie formam pares de ação e reação.

Agora, é sua vez de por a mão na massa, para isso, otimize seus estudos com a técnica Feynman e, lembre-se de sempre contar com a MeuGuru para resolver os problemas para você.

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