Será que você ainda lembra tudo sobre a Segunda Lei de Newton? Se você achou que nunca mais precisaria estudar isso, enganou-se, pois o assunto está sempre presente nas provas do Enem e até mesmo de alguns cursos de faculdade.
Em outras palavras, não dá pra fugir de Newton. E cá entre nós, depois deste post, pode ter certeza que essas fórmulas ficarão bem mais simples de gravar na sua mente.
Afinal, preparamos um conteúdo completo, cheio de dicas, curiosidades e, claro, alguns exemplos e exercícios pra você praticar. Então, sem mais delongas, bora pro que interessa. Boa leitura!
Resumo da Segunda Lei de Newton
A Segunda Lei de Newton, também chamada de Princípio Fundamental da Dinâmica, é uma teoria comprovada que alega que toda força que atua sobre um corpo sempre será igual ao produto de sua massa pela aceleração.
Sendo assim, podemos dizer que, segundo esta Lei de Newton, quando se sujeita um tipo de massa à ação de uma força não nula, este corpo agregará uma aceleração na mesma direção e sentido da força resultante.
Basta imaginar, por exemplo, um caixote completamente parado e inerte (força nula) e, em seguida, aplica-se uma força sobre ele (alguém empurrando).
Logo, de acordo com a Segunda Lei de Newton, este corpo (caixote) ganhará aceleração, conforme a força aplicada sobre ele.
Contextualização
Como bem destacado, a Segunda Lei de Newton defende que a aceleração obtida por uma massa é sempre proporcional à força resultante aplicada sobre ela. Além disso, ela é também inversamente proporcional à massa (lei na inércia) deste corpo.
Dessa forma, entende-se que, pra que um corpo possa se locomover e ganhar aceleração, indispensavelmente é preciso aplicar algum tipo de força que atue sobre ele e que não se anulem. É o exemplo que aplicamos no tópico anterior sobre o caixote.
Ou seja, o corpo, por si só, se manterá inerte e parado, mas quando há algum tipo de pressão horizontal sobre ele (mãos e braços, por exemplo), ele poderá obter aceleração, desde que tal força não seja nula.
Na imagem a seguir, nós destacamos exatamente como é calculada a aceleração de um corpo com base nas grandezas de força e massa, conforme a teoria da Segunda Lei de Newton.
Mas antes de tudo, é válido observar que tal aceleração se faz pela razão entre a variação de velocidade (representado por ΔV) e o seu devido intervalo de tempo (representado por Δt). Confira!
Am = Δv / Δt
Na prática, é muito importante compreender este conceito de força resultante pra entender melhor a execução da Segunda Lei de Newton. Afinal, esta força resultante se refere à soma vetorial de todas as demais forças aplicadas sobre o corpo.
Pra ficar mais fácil a compreensão, basta resumir o conceito de força resultante. Este deve sempre considerar o módulo, direção e sentido da aplicação. Ou seja, somam-seforças paralelas, enquanto subtraem-se forças opostas.
Qual a fórmula da Segunda Lei de Newton?
A explicação anterior é apenas uma forma de você ir além da “decoreba” da fórmula da Segunda Lei de Newton, como muitos estudantes preferem fazer.
No entanto, como tudo na física, é muito mais fácil tentar entender os processos práticos do que simplesmente teorias e fórmulas, sacou?
Por isso, explicamos primeiro sobre o conceito de força resultantes e agora já podemos ir direto pra fórmula da Segunda Lei de Newton, com um visão bem mais ampla e didática. Olha só!
FR = ma
FR – força resultante (N)
m – massa do corpo (kg)
a – aceleração (m/s²)
De acordo com esta fórmula, reforçamos a ideia de que a aceleração está diretamente ligada à força resultante aplicada sobre aquele corpo e, inversamente proporcional à sua massa.
Então, basta imaginar uma mesma força resultante sobre três tipos de corpos diferentes, como: um carro, uma van e um caminhão.
Ou seja, a mesma força resultante vai gerar acelerações diferentes sobre cada corpo, devido a sua massa.
Mas além deste formato, a Segunda Lei de Newton também pode ser definida por outro tipo de equação. Nesse caso, a força resultante aplicada sobre um corpo é igual à variação de sua quantidade de movimento em um específico intervalo de tempo.
Entenda melhor a seguir:
Fr = ΔQ/Δt
ΔQ – variação da quantidade de movimento (kg.m/s)
Δt – intervalo de tempo (s)
Na verdade, o Q na equação se refere a quantidade de movimento do corpo, que deve ser calculada da seguinte forma:
Q = mv
Q – quantidade de movimento (kg.m/s)
v – velocidade (m/s)
Exemplo 1
Em uma cobrança de pênalti, o goleiro segurou a bola no peito. A bola tinha uma massa de 0,40kg e alcançou o goleiro com uma velocidade de módulo 20m/s. O choque durou um intervalo de 0,10s.
Dessa forma, aplicamos a seguinte fórmula da Segunda Lei de Newton pra saber qual a intensidade da força média que o goleiro aplicou na bola.
V=Vo + a.t 0=20 + a.0,10
a= -20/0,10a= – 200m/s²
F=m.a
Fr= -0,40.200 Fr= -80N
módulo — F=80N
Exemplo 2
Um caixote de madeira com massa igual a 10 kg se move com aceleração constante de 0,5 m/s², após alguém empurrá-la na horizontal.
Neste caso, pra determinar a intensidade da força resultante sobre este caixote, basta aplicar a mesma fórmula da Segunda Lei de Newton.
Fr=m.a
Fr = 10.0,5
Fr = 5N
Exemplo 3
Após a aplicação de uma força resultante de 100N, um corpo ganha a aceleração de 0,5 m/s². Pra saber qual é a massa deste corpo, aplicamos a fórmula da Segunda de Lei de Newton da seguinte maneira:
Fr = m.a
100 – m.0,5
m = 100/0,5
m = 200 Kg
Em resumo, essas são algumas dicas, explicações e exemplos referentes à Segunda Lei de Newton.
Fórmula esta que se faz necessária a compreensão, tanto pra entender a relação de força e movimento de um corpo, como pra se sair bem nas provas e testes essenciais de sua vida.
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