|
Segunda Lei de Newton
FORÇA
A noção de força é
intuitiva, estando relacionada a um puxão ou empurrão dado em um corpo
através de esforços musculares.
Esta noção de força foi
gradativamente ampliada para outras causas de movimento.
Por exemplo, a
atração de um corpo pela terra é uma força chamada
força de gravidade ou peso; um ímã atrai um pedaço de ferro
exercendo força magnética; pedacinhos de papel podem ser atraídos por
um pente atritado no cabelo por forças chamadas elétricas; as
superfícies de sólidos exercem forças de atrito sobre os corpos que
se movem sobre eles; um estilingue atira uma pedra pela ação de uma força elástica;
um barco flutua devido à ação da forca exercida pela água chamada empuxo.
A intensidade das forças podem
ser comparadas pelas deformações produzidas em uma mola. Uma mola sofre deformações
x sob a ação de uma força F
e deformação 2x pela ação da força F’ aplicada no mesmo
ponto, na mesma direção e sentido da anterior. Então, pode-se concluir que F’
é duas vezes mais intensa que F.
As intensidades das forças
também podem, ser comparadas, medindo-se as acelerações produzidas nos
corpos, conforme veremos a seguir.
A segunda Lei de Newton
estabelece a relação entre força, massa e aceleração. Para
verificarmos como estas grandezas estão relacionadas, consideremos um corpo
apoiado sobre um plano horizontal liso e vejamos os seguintes fatos
experimentais:
-
Aceleração produzida no
corpo é diretamente proporcional á intensidade da força aplicada e
possui a mesma direção e sentido desta força.
Isto é, se uma força F
produz aceleração a, a força 2F produzirá aceleração 2a,
a força 3F produzirá aceleração 3a e assim por diante.
Observação: durante a experiência, a força é mantida constante e o
atrito é reduzido ao mínimo para que a aceleração medida seja produzida
apenas por esta força.
Aplicando forças
iguais(em intensidade, direção e sentido) em corpos de massa diferentes,
verifica-se que a aceleração produzida é inversamente proporcional à
massa.
Isto é, se uma força F produz aceleração a no corpo de massa m, a
mesma força produzirá aceleração a/2 no corpo de massa 2m, aceleração
a/3 no corpo de massa 3m e assim por diante.
A reunião das conclusões
anteriores constitui a segunda Lei de Newton, assim enunciada:
Uma força aplicada em
um corpo produz uma aceleração que tem:
-
a mesma direção e o mesmo
sentido da força;
-
o módulo diretamente
proporcional à massa do corpo.
Simbolicamente: a
= F ou F = m . a
m
e em módulo F = m .
a
Quando o corpo está sob
a ação de várias forças, F pode ser considerada a resultante
R dessas forças e a, a aceleração resultante. R = m . a
Para os corpos sujeitos a
ação da gravidade(indica-se g) e F, a força da gravidade ou simplesmente peso
(indica-se P).
Portanto, neste caso, a segunda Lei de Newton será escrita:
P
= m . g ou em módulo P = m . g
UNIDADES DE MASSA E FORÇA:
-
A unidade de massa no
Sistema Internacional(SI) é o quilograma(símbolo kg);
-
A unidade de força no
SI é o Newton (símbolo N), definido a partir da lei F = m . a como sendo a
intensidade de uma força que produz aceleração de 1m/s², temos:
1N
= 1kg . 1m/s²
|
MENU
