2° Lei de Newton

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Medindo Velocidade 
Daniel Brenner dos Reis 
Centro Universitário Uninter 
PAP. Santa Maria – Rua Dr. Bozano – CEP: 97015 - 000 – Santa Maria – RS - Brasil 
e-mail: brennerdosreis@gmail.com 
 
Resumo. Através do experimento realizado em ambiente virtual, com auxílio do software Virtual 
Physics, foi possível observar a variação de velocidade de um objeto em um determinado período 
de tempo, em função da força aplicada sobre o objeto. 
 
Palavras chave: Força, massa, aceleração, velocidade e tempo. 
 
Introdução 
O que fazer para que um objeto que se encontra 
em repouso entre em movimento? 
Sabemos que se o objeto está parado as forças 
atuantes sobre ele se anulam, logo para que ele 
comece a se mover é preciso que o somatório dessas 
forças seja diferente de zero. 
A segunda Lei de Newton diz que para mudar o 
estado de movimento de um corpo deve-se aplicar 
neste uma força que dependerá da sua massa e da 
aceleração. 
 
 
 
A aceleração, assim como a força, é uma grandeza 
vetorial e sua direção e sentido são os mesmos da 
força resultante sobre o sistema. 
A aceleração de um obejeto em movimento pode 
ser obtida pela razão entre a variação de velocidade e 
a variação de tempo. 
 
 
 
 
 
 
Para estudar e entender melhor a Segunda Lei de 
Newton foi utilizado o software Virtual Physics para 
simular o deslocamento de um objeto impulsionado 
por uma força inicial em cima de uma mesa onde se 
observou que com a variação da força sobre o objeto 
ou variação da sua massa, ele percorreu a mesma 
distância em velocidade e tempos diferentes. 
Procedimento Experimental 
Inicie o Virtual Physics e selecione Newton’s Se-
cond Law na lista de atividades. O programa vai abrir 
a bancada de mecânica (Mechanics). 
O laboratório está montado com uma bola sobre a 
mesa. Um foguete está preso à bola com a função de 
empurrá-la pela mesa. Neste experimento não há 
atrito. Você deve coletar os dados de posição e velo- 
cidade da bola enquanto ela percorre a mesa. Você 
então construirá gráficos de posição e de velocidade 
ao longo do tempo. 
Clique no Lab book para abri-lo. Clique no botão 
(Recording) para começar a registrar os dados. A bola 
começará a rolar quando você apertar o botão Force. 
Observe o que acontece com a bola enquanto ela rola 
sobre a mesa. A força inicial está regulada em 10 N e 
a massa da bola é de 2 kg. O experimento vai parar 
automaticamente quando a bola atingir o final da 
mesa. Um link vai aparecer em seu Lab book conten-
do os dados de posição e velocidade da bola rolando 
sobre a mesa versus o tempo. Clique duas vezes ao 
lado do link e escreva a força e a massa utilizadas. 
Reinicie o experimento clicando no botão Reset. 
Utilize o dispositivo de parâmetros (Parameters) para 
alterar a força do foguete e repita o passo 3 com ou-
tras duas forças. Anote as forças que você utilizou em 
uma tabela. 
Agora, observe o que acontece com a velocidade e 
a aceleração da bola ao alterar a massa da bola. Reini-
cie o experimento clicando no botão Reset. Utilize o 
dispositivo de parâmetros para alterar a massa da bola. 
Verifique que a força está regulada para 10 N e repita 
o passo 3 usando duas massas diferentes da massa 
inicial. Não altere a força neste experimento. Anote as 
massas na mesma tabela anterior. 
Análise e Resultados 
Num primeiro momento, foi observado o 
deslocamento do objeto impulsionado por forças de 
10N, 50N e 100N, em cima de uma mesa, onde o 
atrito foi desprezado. Foram realizados três 
arremessos onde foi medido o tempo gasto para 
realizar o deslocamento e as velocidade do obejeto, 
todos os dados foram registrado na tabela abaixo. 
 
Tabela1 
Força 
(N) 
Massa 
(kg) 
Vel.final 
(m/s) 
Tempo 
total (s) 
Aceleração 
(m/s²) 
10 2 447,214 89,443 5,000 
50 2 1000,000 40,000 25,000 
100 2 1414,214 28,284 50,000 
10 1 632,456 63,246 10,000 
10 3 365,148 109,545 3,333 
 
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Em seguida, realizou-se mais dois lançamentos 
onde a força de 10N foi mantida e a massa do objeto 
foi variada, primeiro em 1Kg e após em 3Kg. Os 
dados foram registrados na tabela 1. 
Observando as três primeiras linhas da tabela, 
coluna 1 e coluna 5, é possível observar que a força e 
a aceleração do objeto são grandezas diretamente 
proporcionais. 
Enquanto que nas duas últimas linhas, coluna 2 e 
coluna 5, mostra que a aceleração do objeto é 
inversamente proporcional a sua massa. 
 
 
Figura 1. 
 
Pelo gráfico a cima é possível observar que o 
objeto é arremessado sempre do mesmo ponto inicial 
e com diferentes forças. Como a aceleração 
desenvolvida ( ) pelo objeto é a razão entre a 
variação da velocidade (∆ ) percorrida pelo intervalo 
de tempo (∆ ) gasto para percorrer essa distância, 
podemos concluir que a cada arremesso o objeto 
desenvolveu velocidades médias diferentes. A 
aceleração do objeto pode ser calculada pela tangente 
do ângulo α, uma vez que seu cateto oposto é igual a 
∆ e cateto adjacente é igual a (∆ ). 
 
 
 
 
 
 
Pode-se concluir também que quanto maior o 
ângulo α (inclinação da reta), maior é a velocidade do 
objeto e maior a força que o desloca. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. 
 
 
 
 
 
 
Logo, para que a aceleração do objeto aumente, 
deve-se aumentar a força resultante que atua sobre ele 
ou, diminuir a sua massa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0 
500.000 
1.000.000 
1.500.000 
0 50 100 V
e
lo
ci
d
ad
e
 (
m
/s
) 
Tempo (s) 
Velocidade x Tempo 
10N 
50N 
100N 
0 
50 
100 
150 
0,000 20,000 40,000 60,000 
Fo
rç
a 
(N
) 
Aceleração (m/s²) 
Força x Aceleração 
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Conclusão 
Conclui-se, com base na observação do experi-
mento que e no embasamento teórico da Segunda 
Lei de Newton que quando uma força resultante 
atua sobre um objeto, ele é acelerado. Essa acelera-
ção possui a mesma direção e sentido da força re-
sultante. Seu módulo é diretamente proporcional a 
força resultante e inversamente proporcional a mas-
sa do objeto. 
Referências 
[1] Young e Freedman, “Física I: Mecânica” Ed. 
Pearson, 12º edição, 2008.