A segunda lei de Newton, também conhecida como princípio fundamental da dinâmica, afirma que a força resultante que atua sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração. De acordo com ela, quando se sujeita um corpo à ação de uma força resultante não nula, esse corpo adquirirá uma aceleração na mesma direção e no mesmo sentido da força resultante. Show
Veja também: Equação original da segunda lei de Newton Segunda lei de NewtonDe acordo com a segunda lei de Newton, a aceleração obtida por um corpo é diretamente proporcional à força resultante aplicada sobre o corpo e também inversamente proporcional à massa (inércia) desse corpo. Nesse sentido, entende-se que, para que um corpo possa sofrer mudanças de velocidade, é necessário que as forças que atuam sobre ele não se anulem. No esquema a seguir, mostramos como é possível calcular a aceleração do corpo, com base nas grandezas força e massa, além disso, pode-se observar que a aceleração é dada pela razão entre a variação de velocidade (ΔV) e um intervalo de tempo (Δt): O conceito de força resultante é de grande importância para a compreensão da segunda lei de Newton. A força resultante diz respeito à soma vetorial de todas as forças que atuam sobre o mesmo corpo. Para fazermos somas vetoriais, é necessário que se leve em conta tanto o módulo quanto a direção e o sentido das forças, assim: forças paralelas somam-se, forças opostas subtraem-se e forças perpendiculares somam-se, segundo o teorema de Pitágoras. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Fórmula da segunda lei de NewtonA fórmula da segunda lei de Newton é relativamente simples, ela indica que a força resultante é igual ao produto da massa do corpo pela aceleração, confira: FR – força resultante (N) m – massa do corpo (kg) a – aceleração (m/s²) A figura a seguir exemplifica situações em que, aplicando-se a mesma força, obtém-se diferentes acelerações, em razão da grande diferença das massas dos corpos, observe: Além dessa forma, a segunda lei de Newton pode ser definida por outras equações. Originalmente, a ela foi escrita em termos de uma grandeza física chamada quantidade de movimento ou momento linear. De acordo com esse enunciado, a força resultante sobre um corpo é igual à variação de sua quantidade de movimento durante um determinado intervalo de tempo, confira: ΔQ – variação da quantidade de movimento (kg.m/s) Δt – intervalo de tempo (s) Na equação anterior, Q representa a quantidade de movimento, de um corpo ou sistema, que pode ser calculada por meio desta equação: Q – quantidade de movimento (kg.m/s) v – velocidade (m/s) Existe ainda outra forma alternativa de definir-se a segunda lei de Newton. De acordo com essa descrição, a força resultante sobre um corpo também pode ser definida com base no impulso aplicado no corpo. O impulso, por sua vez, é uma grandeza física vetorial, assim como variação da quantidade de movimento (ΔQ), confira: Em complementação à fórmula exposta, existe o teoremadoimpulso. Esse teorema afirma que o impulso é igual à aplicação de uma força resultante durante um intervalo de tempo e produz uma variação na quantidade de movimento de um corpo ou sistema de corpos, confira: O teorema estabelece a relação entre força e variação da quantidade de movimento.A aplicação da força sobre o trenó resulta em uma mudança da quantidade de movimento.Exemplos da segunda lei de NewtonConfira alguns exemplos de situações cotidianas que ajudam a ilustrar a segunda lei de Newton:
Confira exemplos de exercícios resolvidos relacionados à segunda lei de Newton: Exemplo 1) Um corpo de massa igual a 10 kg move-se com aceleração constante de 0,5 m/s². Determine a intensidade da força resultante sobre esse corpo. Resolução: Basta multiplicarmos a massa do corpo pela aceleração, confira: Exemplo 2) Quando sujeito a uma força resultante de 100 N, um corpo passa a mover-se com aceleração constante de 0,5 m/s². Qual é a massa desse corpo? Resolução: Vamos resolver esse exercício por meio da fórmula da segunda lei de Newton (FR = ma), observe: Ao aplicarmos os valores fornecidos pelo enunciado na fórmula da segunda lei de Newton, descobrimos que a massa do corpo deve ser de 200 kg para que ele desenvolva uma aceleração de 0,5 m/s². Saiba mais: Cinco erros conceituais da física – venha aprender quais são! Exercícios sobre a segunda lei de NewtonQuestão 1) Uma motocicleta de 500 kg encontra-se em repouso e passa a acelerar a uma taxa constante de 0,2 m/s², durante um intervalo de tempo de 5,0 segundos. Determine a intensidade da força exercida sobre essa motocicleta. a) 250 N b) 2500 N c) 100 N d) 100 N e) 25 N Gabarito: Letra c Resolução: Para resolvermos esse exercício, basta levarmos em conta a massa e a aceleração do corpo, observe: Questão 2) Uma força de 200 N é aplicada a um corpo durante um intervalo de tempo de 2,0 s. O impulso exercido sobre esse corpo, durante esse intervalo de tempo, é igual a: a) 400 N.s b) 40 N.s c) 10 N.s d) 4000 N.s e) 0,2 N.s Gabarito: Letra a Resolução: A solução desse exercício exige a aplicação da fórmula do impulso, confira: Ao aplicarmos os dados do exercício, encontramos um empuxo igual a 400 N.s, logo, a alternativa correta é a letra a. O que é força resultante Como podemos determinar a força resultante com base em duas forças que agem em um corpo no mesmo sentido ou em sentidos contrários?A força resultante (Fr) de um sistema de forças consiste no efeito produzido por uma força única capaz de produzir um efeito equivalente ao das várias forças aplicadas ao corpo. A força resultante de um sistema de duas ou mais forças pode determinar-se graficamente pela adição dos vetores força (adição vetorial).
O que é a força resultante de um sistema de forças?A resultante ⃗⃗ de um sistema de forças é o vetor livre definido pela soma de todas as forças do sistema. Se considerarmos uma força aplicada num ponto de um corpo e outro ponto qualquer, esta força pode ter a tendência de fazer o corpo girar em torno desse ponto.
Como descobrir a força resultante de duas forças?A segunda lei de Newton, também conhecida como princípio fundamental da dinâmica, afirma que a força resultante que atua sobre um corpo é igual ao produto de sua massa pela aceleração.
O que é uma força resultante de um exemplo?O que é a força resultante
A força resultante é o somatório de todas as forças que atuam sobre um corpo. Além disso, a Segunda Lei de Newton afirma que a força resultante que atua sobre um corpo deve ser igual ao produto da sua massa pela sua aceleração.
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