Na segunda lei de Newton , conhecida como Princípio Fundamental da Dinâmica, o cientista afirma que quanto maior a massa de um objeto, mais força será necessária para acelerá-lo.Ou seja, a aceleração do objeto é diretamente proporcional à força resultante que atua sobre ele e inversamente proporcional à do objeto.
Sabemos que um objeto só pode acelerar se houver forças nesse objeto. A segunda lei de Newton nos diz exatamente quanto um objeto acelerará para uma dada força líquida.
Em outras palavras, se a força resultante dobrasse, a aceleração do objeto seria duas vezes maior. Da mesma forma, se a massa do objeto fosse duplicada, sua aceleração seria reduzida pela metade.
Exemplos da Segunda Lei de Newton na Vida Real
Esta lei de Newton se aplica à vida real, sendo uma das leis da física que mais afeta nossas vidas diárias:
1- Chutar uma bola
Quando chutamos uma bola, exercemos força em uma direção específica, que é a direção na qual ela viajará.
Além disso, quanto mais forte a bola é chutada, mais forte é a força que colocamos nela e mais longe ela vai.
2- Pegue a bola com a mão
Atletas profissionais movem as mãos para trás quando pegam a bola, pois ela dá mais tempo para perder a velocidade e, por sua vez, aplica menos força da parte.
3- Empurre um carro
Por exemplo, empurrar um carrinho de supermercado com o dobro da força produz o dobro de aceleração.
4- Empurre dois carros
Por outro lado, empurrar dois carros de supermercado com a mesma força produz metade da aceleração, porque varia inversamente.
5- Empurre o mesmo carro cheio ou vazio
É mais fácil empurrar um carro de supermercado vazio do que um cheio, pois o carro cheio tem mais massa que o vazio, portanto, é necessária mais força para empurrar o carro cheio.
6- Empurre um carro
Para calcular a força necessária para empurrar o carro para o posto de gasolina mais próximo, assumindo que movemos um carro de uma tonelada em torno de 0,05 metros por segundo, podemos estimar a força exercida no carro, que, neste caso, será de cerca de 100 Newtons
7- Dirigir um caminhão ou carro
A massa de um caminhão é muito maior que a de um carro, o que significa que requer mais força para acelerar na mesma extensão.
Quando, por exemplo, um carro é conduzido a 100 km em uma rodovia por 65 km, certamente menos gasolina será usada do que se alguém tivesse que dirigir na mesma velocidade pela mesma distância em um caminhão.
8- Duas pessoas caminhando juntas
O mesmo raciocínio acima pode ser aplicado a qualquer objeto em movimento. Por exemplo, duas pessoas que caminham juntas, mas uma delas tem um peso menor que o outro, embora andem exercendo a mesma quantidade de força, quem pesa menos vai mais rápido porque sua aceleração é certamente maior.
9- Duas pessoas empurrando uma mesa
Imagine duas pessoas, uma com maior força que a outra, empurrando uma mesa, em direções diferentes.
A pessoa com a maior força está empurrando para o leste, e a pessoa com a menor força para o norte.
Se somarmos as duas forças, obteremos um resultado igual ao movimento e aceleração da tabela. A mesa, portanto, se moverá na direção nordeste, embora com maior inclinação para o leste, dada a força exercida pela pessoa mais forte.
10- Jogando golfe
Em um jogo de golfe, a aceleração da bola é diretamente proporcional à força aplicada com o taco e inversamente proporcional à sua massa. A força do ar influencia o caminho que pode causar uma pequena mudança em sua direção.
Leis de Newton
Isaac Newton (4 de janeiro de 1643 – 31 de março de 1727), físico e matemático inglês, famoso por sua lei da gravitação, foi uma figura-chave na revolução científica do século XVII e desenvolveu os princípios da física moderna .
Newton apresentou pela primeira vez suas três leis do movimento no Princípio Mathematica Philosophiae Naturalis em 1686.
Considerado o livro mais influente sobre física e possivelmente toda ciência, contém informações sobre quase todos os conceitos essenciais da física.
Este trabalho oferece uma descrição quantitativa exata dos corpos em movimento em três leis básicas:
1 – Um corpo estacionário permanecerá imóvel, a menos que uma força externa seja aplicada;
2- A força é igual à massa multiplicada pela aceleração e a mudança de movimento é proporcional à força aplicada;
3- Para cada ação, há uma reação igual e oposta.
Essas três leis ajudaram a explicar não apenas as órbitas planetárias elípticas, mas quase todos os outros movimentos do universo: como os planetas são mantidos em órbita pela atração da gravidade do sol, como a Lua gira em torno da Terra e das luas da Terra. Júpiter gira em torno dele e como os cometas giram em órbitas elípticas ao redor do sol.
A maneira pela qual quase tudo se move pode ser resolvida usando as leis do movimento: quanta força será necessária para acelerar um trem, se uma bala de canhão atingir seu objetivo, como as correntes de ar e oceano se movem ou se um avião voará , são todas as aplicações da segunda lei de Newton.
Em conclusão, é muito fácil observar a segunda lei de Newton na prática, se não na matemática, uma vez que todos provamos empiricamente que é necessário exercer mais força (e, portanto, mais energia) para mover um piano de cauda pesado do que deslize um banquinho pelo chão.
Ou, como mencionado anteriormente, quando uma bola de críquete em movimento rápido é capturada, sabemos que ela causará menos danos se você mover o braço para trás enquanto a segura.
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Referências
- Jha, A. “Qual é a segunda lei do movimento de Newton?” (11 de maio de 2014) em: The Guardian: Isaac Newton. Uma breve história de equações. Retirado em: 9 de maio de 2017 de The Guardian. theguardian.com.
- Kane e Sternheim. “Física”. Ed. Reverte. 1989
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- “Qual é a segunda lei de Newton?” In: Khan Academy Recuperado da Khan Academy em: khanacademy.org.
- “Leis de Newton” em SAEM Thales. Sociedade Andaluza de Educação Matemática Thales. Recuperado em: 9 de maio de 2017 de thales.cica.es.