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Sagot :
A Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica) estabelece que a aceleração adquirida por um corpo é diretamente proporcional a resultante das forças que agem sobre ele.
Postulada pelo físico inglês Isaac Newton, a Segunda Lei foi publicada, juntamente com a Primeira Lei de Newton (Princípio da Inércia) e a Terceira Lei de Newton (Princípio da Ação e Reação), em 1687 na obra de três volumes, intitulada “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”.
A Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica) afirma que:
“A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada.”
A Segunda lei de Newton explica que força resultante aplicada a um corpo, é igual ao produto da massa da matéria pela aceleração adquirida. Ou seja, a soma da força vetorial sobre um corpo produzirá uma aceleração desse corpo diretamente proporcional ao seu momento linear.
Desse modo, a aceleração adquirida, após a aplicação da força, terá a mesma direção e sentido da força resultante.
Fórmula da Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica)
A fórmula matemática da Segunda Lei de Newton pode ser representada, de maneira simplificada, da seguinte forma:
F= m.a
Onde:
F = força resultante (medida em newtons (N))
m = massa do corpo (medida em kg)
a = aceleração (medida em metro por segundo ao quadrado m/s²).
Essa fórmula estabelece a resultante das forças e é chamada equação fundamental da dinâmica. Assim, a massa do corpo (m) é a constante de proporcionalidade da equação e é a medida da inércia de um corpo.
Cabe ressaltar que a força, nesse caso, diz respeito a um referencial inercial. Sabendo que Força (F) e aceleração (a) são grandezas vetoriais que possuem módulo, direção e sentido, é importante levar em consideração a direção e o sentido no qual a força é aplicada.
Isso explica o porquê de quando uma força de mesma intensidade é aplicada em corpos de massas diferentes, a aceleração produzida por eles é diferente.
Na brincadeira de cabo de guerra, a equipe que puxa a corda com maior força, consegue mover a
corda em sua direção e vence o jogo, pois gera uma força resultante em sua direção.
Força resultante
A força resultante é a soma vetorial de todas as forças aplicadas a um corpo. De acordo com a Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica), a força resultante é igual o produto da massa pela aceleração.
Para haver aceleração e o corpo alterar sua velocidade é preciso que a soma das forças que atuam sobre ele, ou seja, a força resultante não seja nula. A aceleração dos corpos dependem do seu tamanho e da força que imprime para que ocorra a alteração de velocidade. De modo que, os corpos que possuem maior massa, apresentam aceleração menor, já os corpos com menor massa, possuem aceleração maior.
Assim, é possível concluir que a massa do corpo concede uma resistência à variação da velocidade, sendo, por isso, a medida indireta da inércia de um corpo. Nesse sentido, a aceleração de um corpo submetido a uma força resultante é diretamente proporcional à intensidade da força e inversamente proporcional à sua massa
Força peso
Através da Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica) é possível chegar à outra definição essencial para compreensão de fenômenos da Física: o peso. A Força Peso equivale à atração que um planeta exerce sobre um corpo em sua superfície. Essa força pode ser calculada da seguinte forma:
P = m.g
Onde:
P = Peso
m = massa
g = é a aceleração da gravidade local.
A força peso varia de acordo com a gravidade, portanto, a massa de um corpo é fixa, mas o seu peso é variável. Dessa forma, um corpo com massa de 30kg no planeta Terra, onde a aceleração da gravidade é 9,8 m/s2, possui o seguinte peso: P = 30. 9,8 / P = 294 N.
O mesmo corpo em um planeta com gravidade diferente, como Marte, por exemplo, onde a gravidade = 3,711 m/s2, o peso do corpo seria o seguinte: P = 30.3,711 / P = 37,11 N
A Segunda Lei de Newton e o sistema de partículas
A segunda lei de Newton somente é válida em sistemas de referências inerciais para velocidades. A Segunda Lei de Newton não é usada para partículas que possuem velocidade próxima à velocidade da luz. Nesse caso, usa-se as leis da Teoria da Relatividade.
Além das partículas com velocidades próximas à velocidade da luz, também não se aplica a Segunda Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica) aos sistemas de massa variável.
Como exemplo de sistema de massa variável, imagine um foguete queimando combustível e ejetando partes, por exemplo, não é um sistema fechado, logo a sua massa não é constante e, portanto, não pode ser aplicado à Segunda Lei de Newton.
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