Show A Terceira Lei de Newton, também chamada Ação e Reação, relaciona as forças de interação entre dois corpos. Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, este exerce uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário sobre o corpo A. Como as forças são aplicadas sobre corpos diferentes, elas não se equilibram. Exemplos:
Aplicação da 3ª Lei de NewtonMuitas situações no estudo da Dinâmica, apresentam interações entre dois ou mais corpos. Para descrever essas situações aplicamos a Lei da Ação e Reação. Por atuar em corpos diferentes, as forças envolvidas nestas interações não se anulam mutuamente. Como a força é uma grandeza vetorial, devemos primeiro analisar vetorialmente todas as forças que atuam em cada corpo que constitui o sistema, assinalando os pares ação e reação. Após esta análise, estabelecemos as equações para cada corpo envolvido, aplicando a 2ª Lei de Newton. Exemplo: Dois blocos A e B, de massas respectivamente iguais a 10 kg e 5 kg, estão apoiados em uma superfície horizontal perfeitamente lisa, conforme apresentado na figura abaixo. Uma força constante e horizontal de intensidade 30 N passa a atuar sobre o bloco A. Determine: a) A aceleração adquirida pelo sistema. Primeiro, vamos identificar as forças que atuam em cada bloco. Para isso, isolamos os blocos e identificamos as forças, conforme as figuras abaixo: Sendo: fAB: força que o bloco A exerce sobre o bloco B. P: força peso. Os blocos não apresentam movimento na vertical, assim, a força resultante nesta direção é igual a zero. Portanto, o peso e a força normal se anulam. P e N não constituem um par ação-reação, pois se aplicam no mesmo corpo. Já na horizontal, os blocos apresentam movimento. Vamos então aplicar a 2ª Lei de Newton (FR = m . a) e escrever as equações para cada bloco: Bloco A: F - fBA= mA . a Bloco B: fAB = mB . a A 2ª Lei de Newton (FR = m . a), diz que a força resultante é o somatório de todas as forças que atuam no sistema. Juntando essas duas equações, encontramos a equação do sistema: F - fBA+ fAB= (mA . a) + (mB . a) Como a intensidade de fABé igual a intensidade de fBA, pois uma é a reação a outra, podemos simplificar a equação: F = (mA + mB) . a Substituindo os valores dados: 30 = (10 + 5) . a Agora, podemos encontrar o valor da força que o bloco A exerce sobre o bloco B. Usando a equação do bloco B, temos: fAB= mB . a Exercícios sobre Terceira Lei de Newton ResolvidosExercício 1(Enem 2012) Durante uma faxina, a mãe pediu que o filho a ajudasse, deslocando um móvel para mudá-lo de lugar. Para escapar da tarefa, o filho disse ter aprendido na escola que não poderia puxar o móvel, pois a Terceira Lei de Newton define que se puxar o móvel, o móvel o puxará igualmente de volta, e assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em movimento. Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do garoto? a) A força de ação é aquela exercida pelo garoto. b) A força resultante sobre o móvel é sempre nula. c) As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam. d) A força de ação é um pouco maior que a força de reação. e) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo.
Resposta correta: e) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo. É certo que as forças de ação e reação possuem mesma intensidade, direção e que atuam em sentidos opostos. No entanto, este par de forças provocará acelerações diferentes no garoto e no móvel, devido suas inércias diferentes. Isto se deve ao fato de que o móvel e o menino possuem massas diferentes. Exercício 2(UFRJ-1999) O bloco 1, de 4 kg, e o bloco 2, de 1 kg, representados na figura, estão justapostos e apoiados sobre uma superfície plana e horizontal. Eles são acelerados pela força horizontal , de módulo igual a 10 N, aplicada ao bloco 1 e passam a deslizar sobre a superfície com atrito desprezível. a) Determine a direção e o sentido da força F12 exercida pelo bloco 1 sobre o bloco 2 e calcule seu módulo.
a) Direção horizontal, sentido da esquerda para a direita, módulo f12 = 2 N. Considerando apenas as forças no sentido horizontal, desprezando o atrito e arbitrando o sentido positivo para a direita, no sistema temos:
É sabido que Fab possui a mesma intensidade de Fba, logo:
Portanto, a aceleração do sistema é de 2 m/s². Aplicando a segunda lei de Newton no corpo B:
Desta forma, a força de reação também possui a mesma intensidade. (UFMS-2003) Estão colocados sobre uma mesa plana, horizontal e sem atrito, dois blocos A e B conforme figura abaixo. Uma força horizontal de intensidade F é aplicada a um dos blocos em duas situações (I e II). Sendo a massa de A maior do que a de B, é correto afirmar que: a) a aceleração do bloco A é menor do que a de B na situação I. b) a aceleração dos blocos é maior na situação II. c) a força de contato entre os blocos é maior na situação I. d) a aceleração dos blocos é a mesma nas duas situações. e) a força de contato entre os blocos é a mesma nas duas situações.
Resposta correta: d) a aceleração dos blocos é a mesma nas duas situações. De acordo com a terceira lei de Newton o par de forças ação e reação possuem mesma intensidade. Nas duas situações a massa do conjunto é a mesma. Se a força F possui mesma intensidade em I e II, a aceleração do sistema será a mesma. As Três Leis de NewtonO físico e matemático Isaac Newton (1643-1727) formulou as leis básicas da Mecânica, onde descreve os movimentos e suas causas. As três leis foram publicadas em 1687, na obra "Princípios Matemáticos da Filosofia Natural". A 3ª Lei, junto com outras duas leis (1ª Lei e 2ª Lei) formam os fundamentos da Mecânica Clássica. Primeira Lei de NewtonA Primeira Lei de Newton, também chamada de Lei da Inércia, determina que "um corpo em repouso permanecerá em repouso e um corpo em movimento permanecerá em movimento a não ser que seja influenciado por uma força externa". Em resumo, a Primeira Lei de Newton aponta que é preciso a atuação de uma força para mudar o estado de repouso ou de movimento de um corpo. Segunda Lei de NewtonA 2ª Lei de Newton estabelece que a aceleração adquirida por um corpo é diretamente proporcional a resultante das forças que atua sobre ele. É expressa matematicamente por:
Onde, Veja também:
|