Leis de Isaac Newton

Profª Cristiane Bassani Medeiros

1ª Lei de NewtonPrincípio

da inércia

Como surgiu?• A primeira lei de Newton surgiu com uma

simples maçã que, ao cair de uma árvore, caiu em cima da cabeça de Isaac Newton.

• Este interrogou-se sobre a queda da maçã.

A Inércia ou a 1° Lei de Newton   •Todo corpo permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, a menos que uma força resultante diferente de zero atue sobre ele.

•Inércia é a propriedade da matéria de resistir a qualquer variação em sua velocidade.

•Um corpo em repouso tende, por inércia, a permanecer em repouso.

•Um corpo em movimento tende, por inércia, a continuar em movimento retilíneo uniforme.

Quando o ônibus freia, os passageiros tendem, por inércia, a prosseguir com a velocidade que tinham, em relação ao solo. Assim, são atirados para frente em relação ao ônibus.

Quando o cão entra em movimento, o menino em repouso em relação ao solo, tende a permanecer em repouso. Note que em relação ao carrinho o menino é atirado para trás.

Por inércia, o cavaleiro tende a prosseguir com sua velocidade.

Se em repouso, irá permanecer em repouso, desde que não haja forças atuando sobre este corpo, ou se elas estiverem em equilíbrio.

Quando um motoqueiro está em movimento e para bruscamente com a sua moto, ele é arremessado para frente, pois todo corpo que está em movimento tende permanecer em movimento.

Um foguete, quando lançado ao espaço, tem a sua força inicial dando o seu movimento, mas como no espaço não tem força contrária, ele pode desligar seus propulsores e continuar em velocidade constante no espaço, pois não tem nenhuma força que o faça parar.

• Massa: é a quantidade de matéria presente em um corpo e medida numa balança (quilograma – Kg);

• Peso: é pode ser calculado por meio da multiplicação entre a massa do corpo e a aceleração da gravidade local: P = m.g (Newton – N);

• Quanto maior a massa de um corpo maior a sua inércia, ou seja, maior é sua tendência de permanecer em repouso ou em movimento retilíneo movimento retilíneo e uniformee uniforme;

• Portanto, a massa é a característica que mede a inércia de um corpo.

1. De acordo com a Primeira Lei de Newton:

a) Um corpo tende a permanecer em repouso ou em movimento retilíneo uniforme quando a resultante das forças que atuam sobre ele é nula.b) Um corpo permanece em movimento apenas enquanto houver uma força atuando sobre ele.c) Quando a resultante das forças que atuam sobre um corpo é igual a zero, esse corpo somente pode estar em repouso.d) A inércia de um objeto independe de sua massa.e) Uma partícula tende a permanecer em aceleração constante.

2. Baseando-se na primeira Lei de Newton, assinale a alternativa correta:

a) Se estivermos dentro de um ônibus e deixarmos um objeto cair, esse objeto fará uma trajetória retilínea em relação ao solo, pois o movimento do ônibus não afeta o movimento de objetos em seu interior.b) Quando usamos o cinto de segurança dentro de um carro, estamos impedindo que, na ocorrência de uma frenagem, sejamos arremessados para fora do carro, em virtude da tendência de permanecermos em movimento.c) Quanto maior a massa de um corpo, mais fácil será alterar sua velocidade.d) O estado de repouso e o de movimento retilíneo independem do referencial adotado.

2ª Lei de Newton

Princípio da Dinâmica

Lei Fundamental da Dinâmica

Lei da Dinâmica ou 2ª Lei de Newton

•A aceleração produzida em um corpo por uma força é diretamente proporcional à intensidade da força e inversamente proporcional à massa do corpo;

•Todo corpo precisa de uma força para se movimentar e outra para parar;

•Quanto maior for o massa, maior deverá ser a intensidade da força, para poder variar o movimento;

•Quanto maior a variação de velocidade maior a força.

Aplicação• Objetos são atraídos pela Terra;• Essa força é chamada PESO;

gmP

• O peso de cada objeto varia em cada planeta (o peso de um objeto na Lua é menor que na Terra, já que g é menor);

• A massa do objeto não varia.

gmP .

Segunda Lei de Newton

amF .

Peso de um corpo

F: Força (N)m: Massa (kg)a: Aceleração (m/s2)

P: Peso (N)m: Massa (kg)g: Gravidade (m/s2)

Segunda Lei: Equação Fundamental

A aceleração de um objeto é:•Diretamente proporcional à força resultante atuante.•Inversamente proporcional à massa

amF tetansulRe

mFa

Soma de todas as forças em uma direção

Quando a força resultante é zero?Se , então ou a massa é

zero ou a aceleração é zero.a = 0

(Não varia velocidade)

Equilíbrio estático: parado.Equilíbrio dinâmico: velocidade

constante!

amF tetansulRe

Podemos ver a partir da figura que, ao aplicar uma força de 2N sobre um objeto, ele adquirirá uma aceleração maior quando a massa for 0,5 kg e uma pequena aceleração quando a massa for 4 kg. Isso significa que quanto maior a massa de um corpo, maior precisa ser a força aplicada para que se altere seu estado de movimento.

1. Um corpo de massa 4,0 kg encontra-se inicialmente em repouso e é submetido a ação de uma força cuja intensidade é igual a 60 N. Calcule o valor da aceleração adquirida pelo corpo.

2. Uma pessoa que na Terra possui massa igual a 80kg, qual seu peso na superfície da Terra? E na superfície da Lua? (Considere a aceleração gravitacional da Terra 9,8m/s² e na Lua 1,6m/s²).

3. (UFMT) A ordem de grandeza de uma força de 1000N é comparável ao peso de:

a) um lutador de boxe peso pesado.b) um tanque de guerra.c) um navio quebra-gelod) uma bola de futebole) uma bolinha de pingue-pongue 

Resposta Questão 1F = m.a60 = 4.a60 ÷ 4 = aa = 15 m/s²

Resposta Questão 2OBS: A massa característica do corpo será a mesma em qualquer lugar.Calculando o peso da pessoa na Terra Calculando o peso da pessoa na LuaP (Terra) = m.g (Terra) P (Lua) = m.g (Lua)P (Terra) = 80 . 9,8 P (Lua) = 80 . 1,6P (Terra) = 784 N P (Lua) = 128 N

Resposta Questão 3Adotando uma gravidade de 10 m/s², para P = 1000N, temos:P = m.g1000 = m.10m = 1000÷10m = 100 kgAlternativa A

3ª Lei de Newton

Princípio da Ação e Reação

3ª Lei de Newton/Ação e Reação

• A toda força de ação corresponde uma força de reação de mesma intensidade, mesma direção, mas sentido contrário;

• Atuam em corpos diferentes;

• Nunca se anulam;

• É indiferente atribuir a ação a uma das forças É indiferente atribuir a ação a uma das forças e a reação à outra. e a reação à outra.

Ao caminharmos somos direcionados para frente graças à força que nossos pés aplicam sobre o chão.

Um foguete para entrar em órbita aplica uma constante ação de forças, sobre o ar atmosférico, e em reação à esta força o foguete é impulsionado para cima.

Nessa gravura temos o choque entre duas bolinhas de tamanhos diferentes. Quando se chocam ambas exercem forças uma sobre a outra, e após o choque cada uma segue um caminho. Lembrando que essas forças são grandezas vetoriais, e como tal elas possuem módulo, direção e sentido. Tanto a força FBA quanto a força FAB possuem mesmo módulo, mesma direção, porém sentidos contrários, como se pode perceber. Uma seta para a esquerda e outra para a direita. 

Se exercer uma força sobre um determinado objeto,  esse objeto também exerce uma força sobre você, de igual valor e direção, mas de sentido oposto à força que você exerceu sobre ele.

A força que impulsiona um avião é a reação à força do jato de ar expelido pela turbina.

A pedra exerce uma força sobre o chão, comprimindo-o, e este exerce uma força igual e contrária sobre a pedra, impedindo que ela seja acelerada para o centro da Terra.

O vaso faz uma força sobre o gancho preso no teto, igual à sua força peso. O gancho, por sua vez, faz uma força igual sobre a corrente do vaso, sustentando-o.

O martelo exerce uma força sobre o prego, fazendo com que este penetre na madeira. O prego, por sua vez, exerce uma força sobre o martelo.

A água viva se move produzindo jatos d’água. A força de reação os impulsiona no sentido oposto ao desses jatos.

1. Suponha que uma pessoa puxe uma corda de um equipamento de ginástica com uma força de intensidade igual a 100 N. Determine o valor da força que o equipamento faz sobre a pessoa e marque a opção correta.

a) -100 Nb) 200 Nc) 100 Nd) -200 Ne) 50 N