Leis de Newton são um conjunto de leis que descrevem a dinâmica do movimento. A primeira lei de Newton, conhecida como lei da inércia, trata da resistência à mudança do estado de movimento; a segunda lei de Newton, conhecida como princípio fundamental da dinâmica, aborda a definição de força resultante e a sua relação com a aceleração; por último, a terceira lei de Newton, a lei da ação e reação, descreve os pares de forças que surgem da interação entre corpos.
Força, aceleração e força resultante são conceitos fundamentais para entendermos as leis de Newton. Desse modo, o que é uma força? Força é uma grandeza física vetorial, medida na unidade de kg.m/s², ou N (newton), capaz de alterar o estado de movimento de um corpo.
Aceleração é a mudança na velocidade. Todo corpo que tem massa opõe-se ao surgimento de uma aceleração, essa propriedade inerente à matéria é chamada de inércia.
Força resultante é obtida com base na soma vetorial de todas as forças que atuam sobre um corpo. Por serem vetoriais, as forças somam-se e podem também anular-se. O resultado da soma vetorial dessas forças dá origem à força resultante.
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Primeira lei de Newton: lei da inércia
A primeira lei de Newton afirma que todo corpo apresenta a tendência de permanecer em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme, caso a resultante das forças que atuam sobre ele seja nula. Essa lei indica que um corpo parado ou que se move com velocidade constante está em equilíbrio, ou seja, mesmo que milhares de forças atuem sobre ele, elas se cancelam.
Um exemplo de situação em que a força resultante é nula é o movimento de um corpo no vácuo espacial, em uma região de gravidade nula. Uma vez lançado em movimento, esse corpo tenderá a mover-se para sempre em linha reta, a menos que uma força venha alterar sua velocidade ou direção.
Segunda lei de Newton: princípio fundamental da dinâmica
A segunda lei de Newton diz respeito à aceleração. De acordo com essa lei, se um corpo estiver sujeito a uma força resultante diferente de zero, ele apresentará uma aceleração no sentido dessa força resultante. A formulação da segunda lei de Newton é feita com base em uma equação, observe:
FR – força resultante (N)
m – massa (kg)
a – aceleração (m/s²)
Originalmente, a segunda lei de Newton foi escrita em termos de uma grandeza física chamada quantidade de movimento ou movimento linear. De acordo com o enunciado dessa lei, a força resultante sobre um corpo é determinada pela variação de sua quantidade de movimento em relação a um intervalo de tempo.
Terceira lei de Newton: lei da ação e reação
A terceira lei de Newton explica que caso um corpo A aplique uma força sobre um corpo B, o corpo B produzirá sobre A uma força de reação. As forças de ação e reação sempre têm a mesma intensidade e atuam na mesma direção, no entanto, apontam para sentidos opostos. De acordo com o que estabelece essa lei, as forças surgem aos pares e não é possível que um par de forças de ação e reação surja em um único corpo.
Diversas situações ilustram o funcionamento da terceira lei de Newton, por exemplo:
- Para andarmos, empurramos o chão para trás, o chão, por sua vez, empurra-nos para frente, devido à força de atrito estabelecida entre os nossos pés e o chão.
- Para mover-se sobre a água, as pás das hélices dos barcos empurram a água para a trás, e a água, por sua vez, empurra o barco para frente.
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