Conceitos de Força e Leis de Newton na Física

O que é Força?

A força é a ação de um corpo sobre outro. A interação ou força resultante (líquida) é a soma vetorial de todas as forças que agem simultaneamente sobre o mesmo corpo.

Assim como a aceleração e a velocidade, a força é uma grandeza vetorial. Por isso, ela é definida a partir de seu módulo, direção e sentido para a sua medição:

Ao sobrepor diversas forças atuando sobre o mesmo corpo, estas devem ser adicionadas de forma vetorial. O resultado é chamado de força resultante, sendo equivalente a uma única força que produz os mesmos efeitos que a soma de todas as forças individuais agindo sobre o corpo.

Forças Especiais

Peso

O peso pode ser definido como a força gravitacional com que um planeta ou estrela atrai um corpo em direção ao seu centro.

Força Normal

A força normal corresponde à força de contato exercida por uma superfície sólida para impedir que um objeto a atravesse. Ela é sempre perpendicular à superfície.

Força de Atrito

A força de atrito (ou força de roce) é uma força exercida entre duas superfícies em contato, em qualquer estado da matéria. Se as superfícies forem sólidas, a magnitude da força de atrito dependerá da rugosidade entre elas.

F_r (força de atrito) = μ · N

Onde μ é o coeficiente de atrito (entre 0 e 1) e N é a força normal.

Atrito Estático

A força de atrito estático é aquela que age entre duas superfícies que não estão em movimento relativo entre si.

F_r (força de atrito) = μ_e · N

Onde μ_e é o coeficiente de atrito estático e N é a força normal.

Atrito Cinético

A força de atrito cinético (ou dinâmico) ocorre quando as duas superfícies se movem uma em relação à outra.

F_r (força de atrito) = μ_c · N

Onde μ_c é o coeficiente de atrito cinético e N é a força normal.

Leis de Newton

Lei de Ação e Reação

A Terceira Lei de Newton estabelece que, para cada força ou ação aplicada a um corpo, há uma outra força ou reação de magnitude igual e sentido oposto. Elas devem ter a mesma direção, mesma magnitude, sentidos opostos e agir em corpos diferentes.

Erros Comuns

• Erro 1: O peso e a força normal não constituem um par de ação e reação, pois atuam no mesmo corpo (enquanto as forças de ação e reação devem atuar em corpos diferentes).
• Erro 2: Pensa-se frequentemente que uma força é maior quando produz mais efeitos visuais. No entanto, a força de ação sempre terá a mesma intensidade que a força de reação.

Lei da Inércia

A Primeira Lei de Newton afirma que, quando a força resultante sobre um corpo é zero, o corpo manterá o seu estado de movimento com velocidade constante ou em repouso. Em outras palavras, para alterar o estado de movimento de um corpo, é necessário aplicar sobre ele uma força resultante diferente de zero.