leis _de_newton_3_e_aplicacoes

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Escola de Educação Básica Profª Maria Amin Ghanem/Joinville/ Santa Catarina
Professor: Jardel Cardoso da Rosa Discplina: Física Série: 1ª série.
Aula - Leis de Newton: princípio da ação e reação - aplicações.
Princípio da ação e Reação - 3ª Lei de
Newton
Algumas brincadeiras serviram de base para
grandes conquistas tecnológicas. Por exemplo, encha
de ar uma bexiga e, sem amarrar o bico, solte-a. O que
ocorre?
Elas vai se deslocar muito rapidamente no sen-
tido contrário ao do jato de ar que sai de seu bico.
Qual a explicação para esse fato? Não é difícil
entender que a bexiga se move por causa da reação do
jato de ar que sai de seu bico.
Foguetes e aviões a jato movem-se pelo mesmo
motivo do movimento de uma simples bexiga.
Esses fenômenos são explicados pela 3ª lei de
Newton ou Princípio da Ação e Reação, cujo enunci-
ado é:
Se um corpo A exerce uma força ~FAB sobre ou-
tro corpo B, este reage sobre aquele com uma
força ~FBA de mesma intensidade, mesma dire-
ção e sentido oposto.
As forças de ação e reação entre os corpos são
denominadas de forças de interação. A toda ação cor-
responde uma reação, ou seja, as forças de ação e reação
sempre se manifestam simultaneamente e aos pares.
Não existe uma regra que defina uma força de
“ação” e outra de “reação”. Qualquer uma pode ser con-
siderada de “ação”. Vejamos alguns exemplos:
• as forças de atração entre um ímã e um pedaço de
ferro;
• as forças de atração entre a Terra e um corpo;
• nos helicópteros a hélice joga o ar para baixo, e a
reção do ar sobre a hélice faz o aparelho subir.
Atenção: As forças de ação e reação:
a) não são aplicadas nos mesmo corpo, por-
tanto, não se anulam mutuamente.
b) têm intensidades iguais, mesmo que as mas-
sas dos dois corpos em interação sejam diferen-
tes.
Aplicações das leis de Newton
Força de reação normal
Um corpo apoiado em um plano exerce uma
força sobre ele por causa de seu peso. De acordo com
o Princípio da Ação e Reação, se o corpo exerce uma
força ~FN sobre o plano, este reage com a mesma força
~FN no sentido oposto, chamada de reação normal.
Observação: a força de reção normal é sempre
perpendicular a superfície de apoio.
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Força de tração
Um corpo suspenso por um fio exerce uma força
sobre esse fio por causa do seu peso. Pelo Princípio da
ação e Reação, se o corpo exerce uma força ~T de tração
sobre o fio, este reage com a mesma força ~T no sentido
oposto.
Exemplo 1. Dois corpos, A e B, de massas respectiva-
mente iguais a 0,2 kg e 0,5 kg, são empurrados sobre
um plano horizontal liso por uma uma força horizontal
F = 2,8 N. Calcule:
a) a aceleração dos corpos;
b) as forças de interação entre eles.
Resolução: Primeiramente vamos analisar as forças que
agem em cada bloco.
Em cada bloco, o peso ~P e a força normal ~FN
anulam-se; por isso vamos considerar apenas as forças
horizontais, pois a solicitação inicial ~F é horizontal. Em
A existe a força externa de intensidade ~F , cuja reação
está no agente externo que a produziu, e a força de rea-
ção de intensidade ~f correspondente à sua ação de con-
tato em B. Em B existe horizontalmente apenas a força
de intensidade ~f , ação de A em B.
A intensidade da resultante das forças em A é F-
f, pois F tem o mesmo sentido da aceleração a, enquanto
f se opõe. Em B a resultante é apenas f.
a) Como Como F = 2,8 N, mA = 0,2 kg e mB = 0,5 kg,
vem:
F = (mA + mB).a ⇒ 2,8 = (0,2 + 0,5).a ⇒ 2,8 = 0,7.a
a = 2,8
0,7 ⇒ a = 4 m/s2
b) A intensidade f da força de A em B pode ser obtida
por qualquer uma das equações (1 ou 2) anteriores. Em
2:
f = mB.a ⇒ f = 0,5.4 ⇒ f = 2 N
Exemplo 2. Dois corpos, A e B, de massas mA = 1 kg e
mB = 3 kg, interligados por um fio ideal, são arrastados
sobre um plano horizontal liso por uma força horizontal
~F . A aceleraçaõ do cojunto é 2 m/s2. Calcule:
a) a intensidade de ~F ;
b) a força de atração no fio.
Resolução: Vamos analisar as forças em cada bloco.
Em cada corpo o peso e a normal anulam-se; por isso
vamos considerar apenas as forças horizontais: força de
tração do fio em A e, em B, a força F e a força de tração
do fio T.
a) Como a = 2 m/s2, mA =1 kg e mB = 3 kg, vem:
F = (mA + mB).a ⇒ F = (1 + 3).2 ⇒ F = 4.2 ⇒ F = 8 N
B) A tração no fio é:
T = mA.a ⇒ T = 1.2 ⇒ T = 2 N
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
BOSQUILHA, Alessandra. PELEGRINI, Márcio. Física. 2ª ed.
São Paulo: Rideel, 2003.
UENO, Paulo. Física. 1ª ed. São Paulo: Ática, 2005.
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