As Leis de Newton
Isaac Newton (1643 – 1727) foi um físico, matemático e astrônomo inglês que no ano de 1687 publicou sua maior obra, intitulada como Princípios matemáticos da filosofia natural.
Esse trabalho foi capaz de explicar a dinâmica no movimentos dos corpos, o movimento dos corpos celestes e o surgimento das marés, por exemplo.
1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia
Um corpo em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, tende a permanecer em repouso ou em MRU, respectivamente, a menos que uma força resultante externa atue sobre ele.
Exemplo: Quando estamos em um carro em movimento e este freia repentinamente, sentimos como se fôssemos atirados para frente, pois nosso corpo tende a continuar em movimento.
2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica
A aceleração de um corpo, com massa constante, é diretamente proporcional à força resultante que atua sobre este corpo.
Onde:
F é a resultante de todas as forças que agem sobre o corpo (em N);
m é a massa do corpo a qual as forças atuam (em kg);
a é a aceleração adquirida (em m/s²).
A unidade de força, no sistema internacional, é o N (Newton), que equivale a kg.m/s² (quilograma metro por segundo ao quadrado).
Observação: Tanto a força resultante quanto a aceleração são grandezas vetoriais. Sendo assim, elas terão a mesma direção e o mesmo sentido.
Exemplo: Quando um força de 12N é aplicada em um corpo de 2kg, qual é a aceleração adquirida por ele?
F = ma
12 = 2a
a = 6m/s²
3ª Lei de Newton - Ação e Reação
“A forças na natureza atuam em pares, onde toda ação terá uma reação de intensidades e direções iguais, porém com sentidos opostos.”
Essa lei permite-nos entender que, para que surja uma força, é necessário que dois corpos interajam, produzindo forças de ação e reação. Além disso, é impossível que um par de ação e reação forme-se no mesmo corpo.
Observe a figura abaixo. Nela temos a força que o corpo 1 faz no corpo 2 (F1,2). Ela é equivalente, em módulo, à força que o corpo 2 faz sobre o corpo 1 (F2,1), no entanto, com sentido contrário. Por isso, adotamos o sinal negativo:
Exercícios
1. (Uerj 2022) O funcionário de um supermercado recolhe as mercadorias deixadas nos caixas e as coloca em carrinhos. Após certo tempo de trabalho, as mercadorias recolhidas ocupam quatro carrinhos, interligados pelas correntes I, II e III para facilitar a locomoção, como ilustra a imagem. Ao deslocar os carrinhos, o funcionário exerce uma força F de intensidade igual a 8 N.
Considere que cada carrinho, com os produtos neles contidos, possui massa de 10 kg.
Desprezando os atritos, a tração na corrente II, em newtons, corresponde a:
a) 2
b) 3
c) 4
d) 5
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Homem é capaz de correr a mais de 60 km/h, diz estudo
O ser humano é capaz de correr a uma velocidade de até 64,4 km/h − superando o atleta jamaicano Usain Bolt, recordista mundial dos 100 m rasos, segundo estudo realizado nos Estados Unidos.
O número foi estabelecido depois que cientistas calcularam a mais alta velocidade pela qual os músculos do corpo humano podem se mover biologicamente.
Segundo Matthew Bundle, especialista em biomecânica da Universidade de Wyoming e um dos autores do estudo, a pesquisa mostra que o limite de velocidade na corrida humana È estabelecido pelo limite de velocidade das próprias fibras musculares.
Para estabelecer o novo recorde mundial da prova dos 100 m rasos e se tornar o corredor mais = veloz do mundo, o jamaicano Usain Bolt chegou a uma velocidade média de 45 km/h.
O animal mais rápido da natureza é o guepardo, que chega a correr a 112 km/h.
(Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese)
2. (Puccamp Medicina 2022) Suponha que, na corrida de 100 m rasos, o atleta Usain Bolt, partindo do repouso, demorou 4,0 segundos para atingir a velocidade de 43,2 km/h. Considerando que a massa do atleta seja 86 kg, a intensidade média da componente horizontal da força resultante, em newtons, que atuou sobre o atleta nesse intervalo de tempo foi de:
a) 258
b) 430
c) 928
d) 2.150
e) 4.128
3. (Fcmscsp 2021) Em 1687, em sua famosa obra Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, o físico inglês Isaac Newton formulou três leis que constituem a base para a compreensão dos comportamentos dinâmico e estático dos corpos materiais, tanto na Terra como no espaço. A primeira é a lei da inércia, a segunda lei é a que relaciona a força resultante que age sobre um objeto com a aceleração que ele adquire e a terceira é a lei da ação e reação.
Um vaso em repouso sobre uma mesa é um exemplo
a) da primeira lei, apenas.
b) da segunda e da terceira leis, apenas.
c) da terceira lei, apenas.
d) da primeira e da segunda leis, apenas.
e) das três leis.
4. (Uece 2020) Considere um objeto cúbico, de massa que repousa sobre uma mesa horizontal sem atrito. Pela ação de uma força constante, o objeto sai do repouso e atinge uma velocidade de em módulo, após se deslocar por uma distância de O módulo da força resultante atuando no objeto, em é
a) 4,5.
b) 2.
c) 3.
d) 1,5
Gabarito:
