13 exemplos da segunda lei de Newton na vida cotidiana

13 exemplos da segunda lei de Newton na vida cotidiana

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 duplicasse, a aceleração do objeto seria duas vezes maior. Da mesma forma, se a massa do objeto duplicasse, 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 nosso dia a dia:

1- chutar uma bola

Quando chutamos uma bola, exercemos força em uma direção específica, que é a direção em que ela irá viajar.

Além disso, quanto mais forte a bola é chutada, mais forte é a força que exercemos sobre ela e quanto mais ela for.

2- Capture a bola manualmente

Atletas profissionais movem as mãos para trás quando pegam a bola, pois isso dá mais tempo para a bola perder velocidade, além de aplicar menos força da sua parte.

3- Empurre um carro

Por exemplo, empurrar um carrinho de supermercado com o dobro da força produz o dobro da aceleração.

4- Empurre dois carros

Por outro lado, ao empurrar dois carrinhos 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 carrinho de supermercado vazio do que o cheio, pois o carrinho cheio tem mais massa que o vazio, portanto, é necessário mais força para empurrar o carrinho 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- Dirija 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 percorrido 100 km em uma rodovia por 65 km, você certamente usará muito menos gasolina do que se 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 pessoa pesa menos que a outra, embora andem com a mesma quantidade de força, que pesam menos vão mais rápido porque sua aceleração é indubitavelmente maior.

9- Duas pessoas empurrando uma mesa

Imagine duas pessoas, uma mais forte 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. O caminho é influenciado pela força do ar que pode causar uma pequena mudança em sua direção.

11- Abra uma porta

Quando abrimos uma porta, teremos que executar forças diferentes, dependendo do material com o qual ela é feita. Embora possa ter as mesmas proporções, uma força maior terá que ser exercida em uma porta de folha de ferro em comparação com uma porta de madeira.

12- Pedalagem de bicicleta

Segundo a lei de Newton, a aceleração de uma bicicleta dependerá da força exercida. Quanto mais força, mais aceleração. Portanto, os ciclistas geralmente são muito magros e as motos profissionais são muito leves.

13- Use garrafa de ketchup

Para extrair o ketchup da garrafa, devemos pressioná-lo para que ele saia pela fenda. Dependendo da força aplicada, o ketchup pode sair lentamente e cair no hambúrguer ou sair em alta velocidade e se espalhar por todo o prato.

Leis de Newton

Isaac Newton (4 de janeiro de 1643 – 31 de março de 1727), um matemático e físico 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 suas três leis do movimento pela primeira vez no Principia Mathematica Philosophiae Naturalis em 1686.

Considerado o livro mais influente sobre física e possivelmente sobre 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 lhe 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 força da gravidade do sol , como a Lua gira em torno da Terra e as luas da Terra. Júpiter gira em torno dele e como os cometas giram em órbitas elípticas ao redor do sol.

A maneira como quase qualquer coisa se move pode ser resolvida usando as leis do movimento: quanta força será necessária para acelerar um trem, se uma bala de canhão atingirá seu alvo, 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 essa segunda lei de Newton na prática, se não na matemática, pois todos verificamos empiricamente que é necessário exercer mais força (e, portanto, mais energia) para mover um piano de cauda pesado do que deslize um banquinho no chão.

Ou, como mencionado acima, ao pegar uma bola de críquete em movimento rápido, sabemos que ela causará menos danos se o braço for movido para trás enquanto a bola é capturada.

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Referências

  1. 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.
  2. Kane e Sternheim. “Fisica”. Ed. Reverte. 1989.
  3. Aguilar Peris & Senent “Questions of Physics” Ed. Reverte, 1980.
  4. Segunda Lei de Newton Recuperado em: 9 de maio de 2017 na The Physics Classroom em: physicsclassroom.com.
  5. “Isaac Newton. Biografia ”em: Biography.com Obtido em 9 de maio de 2017 em Biography / biography.com.
  6. “Qual é a segunda lei de Newton?” em: Khan Academy Recuperado da Khan Academy em: khanacademy.org.
  7. Leis de Newton no SAEM Thales. Sociedade Andaluza de Educação Matemática Thales. Recuperado em: 9 de maio de 2017 de thales.cica.es.

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