A segunda lei de Newton determina que se aplicarmos força sobre um objeto, ela produzirá movimento, cuja aceleração é proporcional à sua massa. Ela é calculada por meio do produto entre a massa do corpo e a sua aceleração e faz parte do conjunto das leis de Newton, que são uma das principais sustentações da Mecânica Clássica.
O que diz a segunda lei de Newton?
A segunda lei de Newton ou princípio fundamental da dinâmica compõe o conjunto de leis de Newton que fundamentam a Mecânica Clássica. Observe o enunciado dessa lei:
A força resultante que age sobre um corpo é igual ao produto da massa do corpo pela sua aceleração.
Resumidamente, podemos dizer que se infligirmos a ação de uma força resultante não nula sobre um objeto, este manifestará uma aceleração de mesma direção e sentido dessa força. Assim, a força resultante é proporcional tanto à massa quanto à aceleração, mas inversamente proporcional à inércia (capacidade de resistência ao movimento) do corpo.
Vale ressaltar que caso as forças resultantes gerem um valor nulo, isso significa que o corpo está em equilíbrio, portanto não se moverá. Além disso, como a força resultante é uma grandeza vetorial, a orientação e o módulo devem ser considerados.
- Direção e sentido: depende da orientação das outras forças atuantes no corpo.
- Módulo: calculado pela fórmula da segunda lei de Newton.
Qual a fórmula da segunda lei de Newton?
Para resolver os exercícios que envolvem a segunda lei de Newton, utilizamos a sua fórmula:
F → força resultante, medida em Newton [N]
m → massa, medida em quilogramas [kg]
a → aceleração, medida em [m/s2]
.
Exemplos da segunda lei de Newton
Em nosso cotidiano, encontramos diversos casos da segunda lei de Newton em ação. Por exemplo, quando empurramos um objeto, como podemos ver na imagem, fazemos força sobre ele a fim de movê-lo. Contudo, quanto mais massa tiver esse objeto, maior será a força empregada sobre ele."
Outro exemplo é quando participamos de algum esporte que exige chute ou tacada, como tênis, queimada ou vôlei, em que aplicamos força sobre a bola ou raquete a fim de obter um movimento.
É importante destacar que utilizando a fórmula da segunda lei de Newton é possível fazer cálculos em relação a isso. Veja abaixo algumas situações que ilustram essa questão.
Exemplo 1: Um objeto de massa 100 g é acelerado a 50 m/s2. Qual o valor da força aplicada sobre ele?
Resolução:
Utilizando a fórmula da segunda lei de Newton, é possível encontrarmos o valor da força:
F=m∙a
Como a massa está expressa em gramas, precisamos converter para quilogramas, sendo que 100 g = 0,1 kg:
F = 0,1∙50
F = 5 N
Assim, a força aplicada sobre o objeto é de 5 N.
Exemplo 2: Um objeto de massa 2000 g tem uma força de 100 N aplicada sobre ele. Qual é o valor da sua aceleração?
Resolução:
Utilizando a fórmula da segunda lei de Newton, é possível encontrarmos o valor da aceleração:
F=m∙a
Como a massa está expressa em gramas, precisamos converter para quilogramas, sendo que 2000 g = 2 kg :
100 = 2∙a
100/2 = a
a = 50 m/s2
Então, a aceleração sobre o objeto é de 50 m/s2.
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