Leis de Newton

ISAAC NEWTON 

Sir Isaac Newton PRS foi um matemático, físico, astrônomo, teólogo e autor inglês amplamente reconhecido como um dos cientistas mais influentes de todos os tempos. Isaac Newton é considerado um dos gênios da Física, cujas teorias contribuíram para o conhecimento da mecânica, óptica e gravidade.

04/01/1643 a 31/03/1727

Sua obra, Princípios Matemáticos da Filosofia Natural (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) é considerada uma das mais influentes na história da ciência. 

Publicada em 1687, esta obra descreve a Lei da Gravitação Universal e as Três Leis de Newton, que fundamentaram a mecânica clássica.

LEIS DE NEWTON

As três Leis de Newton são fundamentais para o estudo da Física. A partir delas, foi possível criar relações que são utilizadas para resolver os problemas relacionados ao repouso e movimento.

1ª LEI DE NEWTON

A primeira lei de Newton é o princípio da inércia, que diz que um corpo está em repouso de duas maneiras: se o somatório das forças aplicado sobre ele é igual a zero. Caso seja aplicada alguma força sobre esse corpo, ele tende a sair do repouso. 

FR = 0

Exemplo: Ao puxar bruscamente a toalha que cobre uma mesa, os objetos que estão em cima, por inércia, ficam no mesmo lugar. O uso do cinto de segurança baseia-se no princípio da inércia. Os passageiros de um veículo, ao colidir com um outro veículo ou numa freada mais brusca, têm a tendência de continuar em movimento.

2ª LEI DE NEWTON

A segunda lei de Newton é o princípio fundamental da dinânica, que diz que a força aplicada sobre um corpo pode ser calculada através da multiplicação da massa desse corpo e a aceleração exercida sobre ele. 

FR = m.a

Exemplo: Em uma corrida, os carros se ultrapassam uns aos outros, devido à relação entre força, massa e aceleração, a aceleração faz com que aumente a velocidade.

Unidades SI:

m=[kg]=[quilograma]

a=[m/s²]

A união faz a força. Ou seja, o somatório das forças, quanto mais pessoas, maior é a força exercida para ajudar a empurrar o carro.

3ª LEI DE NEWTON

A terceira lei de Newton é o princípio da ação e reação, onde temos que, para toda força exercida sobre um corpo, existe uma força de igual intensidade e direção, com sentido diferente, aplicada pelo corpo. 

F = - F

Exemplo: Quando dois carros batem, ambos amassam devido ao princípio da ação e reação. Um dos carros pode ser mais prejudicado porque é feito de um material mais frágil do que o outro, mas as forças de ação e reação são iguais.

ATENÇÃO: As forças são exercidas sempre aos pares, não existe ação sem reação. 

Unidade de força no SI: F=[N]=[Newton]

Exemplos resolvidos:
1) Porque o cavaleiro é jogado para frente quando o cavalo para bruscamente na frente de um obstáculo?

O cavaleiro é jogado para frente por causa da inércia. Ele tende a continuar com a mesma velocidade que possuía enquanto se mantinha em cima do cavalo.

2) Um corpo de massa de 4kg tem velocidade de 12m/s, em uma superfície lisa e horizontal. A partir de certo instante, atua uma força constante de 2N, em sentido contrário.
a) Encontre a aceleração desse corpo;
F= 2N sentido contrário -2N
m=4kg
a=?

b) Quanto tempo ele leva para percorrer a superfície?
V final=0, pois está desacelerando.
Vo inicial= 12m/s
a= -5m/s²
t=?

3) Um patinador está parado a frente de uma parede, em seguida ele a empurra, o que acontece? Explique:

O patinador empurra a parede e anda para trás. Pois pela ação e reação, quando o patinador empurra a parede (ação), a parede o empurra de volta (reação) com a mesma força, ou seja, intensidade e direção, mas com sentido contrário.

Uso do cinto de segurança é obrigatório.

No trânsito, convivemos com as leis de Newton de forma tão natural que nem nos damos conta. 

A 1° Lei de Newton é a Lei da Inércia, descreve um corpo em repouso ou em velocidade constante. Nos deslocamentos diários, isso acontece quando você está parado ou dentro de um veículo em movimento.

Quando o veículo freia ou faz uma curva, uma força é aplicada sobre o seu corpo e faz com que você se movimente. Ao fazer esse movimento, você já estará sob a influência da 2° Lei de Newton, que diz que o corpo se movimentará de forma proporcional e na mesma direção da força aplicada. 

Já a 3° Lei de Newton diz que, para toda ação há uma reação de mesma intensidade e direção, em sentido contrário. Para que surja uma força, é necessário que dois corpos interajam, produzindo ação e reação. E é isso o que acontece quando um veículo freia ou acelera. A força que atua entre as rodas do veículo e o terreno promovem a ação e reação necessárias para o veículo frear ou acelerar.

Conhecer os fundamentos das Leis de Newton é importante para entender porque é importante manter distância do veículo da frente, desacelerar ao fazer uma curva, não frear bruscamente e respeitar os limites de velocidade. São regras que ajudam a reduzir a força aplicada ao seu corpo em caso de um imprevisto ou acidente, evitando assim que algo mais grave aconteça com você ou com outro ocupante do veículo.

O cinto mantém o passageiro seguro na poltrona. Em caso de parada brusca, colisão, desvio repentino, ou em ocorrências mais graves, o fato de estar com o cinto afivelado pode fazer a diferença entre sair ileso, sofrer ferimento de menor ou de maior gravidade ou perder a vida.

Exemplo: O uso do cinto de segurança baseia-se no princípio da inércia. Os passageiros de um veículo, ao colidir com outro veículo ou numa freada mais brusca, têm a tendência de continuar em movimento. Desta forma, sem o cinto, os passageiros podem ser arremessados para fora do veículo ou bater em alguma de suas partes.

Letra D.

Resumo sobre as leis de Newton

• De acordo com a primeira lei de Newton, um corpo ficará em repouso se não foi feita uma força sobre ele, e o movimento de um corpo é interrompido se houver a ação de uma força sobre ele.
• De acordo com a segunda lei de Newton, ao ser feita uma força sobre um corpo, ele adquire aceleração, e se o total de forças resultantes sobre um corpo é zero, ele está em repouso.
• De acordo com a terceira lei de Newton, ao ser feita uma força de ação sobre um corpo, ele responde com uma força de reação.