Quais São as Leis de Newton e Como São Aplicadas? | Descomplica
A dinâmica é a parte da mecânica que estuda os movimentos e as causas que os produzem e os modificam. Ao estudar esses efeitos, dois conceitos devem ser considerados: massa e força.
Conceitos importantes — Massa e Força
O conceito de massa pode ser definido como uma grandeza escalar que atribuímos a cada corpo obtida pela comparação com um padrão. Por exemplo, em uma balança de braços iguais, de um lado deixamos o corpo a ser analisado e do outro o corpo padrão, usado como parâmetro, assim comparamos e tiramos a conclusão da massa que queremos.
Balança de dois braços.
A primeira noção de força está associada ao esforço muscular. Quando empurramos algo, exercemos uma força. Esse conceito é o mais intuitivo. Para a física, força é todo agente capaz de modificar o estado de repouso ou de movimento de um determinado corpo. A medida também é uma grandeza vetorial, possui módulo, direção e sentido. A unidade, no SI, de força, independente qual seja, é Newton [N].
Isaac Newton foi quem desenvolveu matematicamente todo esse conceito, dando origem hoje ao que conhecemos como Leis de Newton. Portanto, foram definidas três leis muito importantes para o estudo dos movimentos. Veja quais são elas.
Leis de Newton — 1ª — Princípio da inércia
A primeira lei de Newton define que um corpo isolado, quando não existe força atuando nele ou a soma das forças que atuam é nula, estando em repouso, a matéria tem a tendência natural de permanecer em repouso. Quando em movimento retilíneo uniforme, tem a propensão de manter sua velocidade constante. Essa propriedade do corpo de resistir a qualquer variação em sua velocidade recebe o nome de inércia.
A lei diz que todo corpo em repouso tende, por inércia, a permanecer em seu estado inicial, no caso, em repouso. Assim como, todo corpo em movimento tende, por inércia, a continuar em movimento retilíneo uniforme.
Observe um exemplo muito comum da primeira das Leis de Newton: admita um ônibus em movimento retilíneo uniforme (MRU), em relação ao solo. Quando o ônibus é freado de repente, todos são jogados para frente. Você já deve ter reparado essa situação no seu dia a dia. Mas já se perguntou o porquê isso acontece?
Essa é uma aplicação da primeira lei. As pessoas dentro do ônibus possuem as mesmas características de movimento do ônibus, estão em MRU. Quando o ônibus é freado bruscamente, as pessoas, por inércia, tendem a continuar o movimento. Só que o ônibus parou, por isso as pessoas vão para frente.
2ª — Princípio fundamental da dinâmica
A segunda do conjunto das leis de newton define que para que seja alterado o estado inicial do movimento é necessário que seja aplicada uma força ao corpo. O somatório vetorial de todas as forças aplicadas, de massa constante m, recebe o nome de força resultante. Essa força será igual ao produto da massa da matéria pela aceleração adquirida. É importante ressaltar que a aceleração adquirida, após a aplicação da força, terá a mesma direção e sentido da força resultante.
Quando o corpo não possui aceleração e está em movimento uniforme, o somatório das forças é nulo. Lembre-se: sempre que tivermos a atuação de mais de uma força, temos que tomar cuidado com as direções e os sentidos, não podemos esquecer que esse somatório é vetorial.
3ª — Princípio da ação e reação
A última e terceira das leis de newton define que sempre que dois corpos interagem, as forças exercidas são mútuas. Se o corpo A faz uma força no corpo B, o corpo B irá fazer a mesma força, só que no sentido oposto, em A. Esse é o princípio que fala que todo corpo que exerce uma ação sofre uma reação na mesma proporção. Por isso, quando damos um soco em alguém nossa mão também dói, pois ela também irá sentir a força que a pessoa sentiu do seu soco.
A partir desse princípio, podemos entender também como andamos: nosso pé empurra o chão para trás e o chão empurra nosso pé para frente com a mesma força que o pé fez.
1. (PUC-PR) Um pedaço de ferro é colocado próximo de um ímã, conforme a figura a seguir:
a) é o ferro que atrai o ímã.
b) a atração do ferro pelo ímã é igual à atração do ímã pelo ferro.
c) é o ímã que atrai o ferro.
d) a atração do ímã pelo ferro é mais intensa do que a atração do ferro pelo.
e) a atração do ferro pelo ímã é mais intensa do que a atração do ímã pelo ferro.
2. (UFRJ-RJ) Um trem está se deslocando para a direita sobre trilhos retilíneos e horizontais, com movimento uniformemente variado em relação à Terra.
Uma esfera metálica, que está apoiada no piso horizontal de um dos vagões, é mantida em repouso em relação ao vagão por uma mola colocada entre ela e a parede frontal, como ilustra a figura. A mola encontra-se comprimida.
Suponha desprezível o atrito entre e esfera e o piso do vagão.
Verifique se o trem está se deslocando em relação à Terra com movimento uniformemente acelerado ou retardado, justificando sua resposta.
2. Movimento uniformemente retardado.
Agora que já sabe quais são as Leis de Newton, as teorias de cada uma delas e como aplicá-las a exercícios, precisa continuar fazendo atividades para fixá-las e acertar em cheio nas provas!
Exercício Resolvido: Polias
Para resolver essa questão, assista uma aula sobre Polias. Veja mais respostas na página GABARITO ENEM.