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2ª lei de Newton ou princípio fundamental da Dinâmica

CRÉDITO: Paulo César Pereira

Que tipo de movimento um caixote muito pesado apresentaria se um colega o ajudasse a deslocá-lo?

Ainda de acordo com o seu famoso livro Princípios matemáticos da Filosofia Natural, Newton enunciou assim a 2ª lei:

"A mudança do movimento é proporcional à força motriz impressa, e se faz segundo a linha reta pela qual se imprime essa força."

E, na sequência, escreve o seguinte comentário:

"Se toda força produz algum movimento, uma força dupla produzirá um movimento duplo e uma tripla, um triplo, quer essa força se imprima conjuntamente e de uma vez só, quer seja impressa gradual e sucessivamente."

No caso do caixote, uma força dupla produzirá um "movimento duplo"!

A experiência evidencia que uma mesma força produzirá diferentes acelerações sobre corpos com diferentes massas. Uma mesma força provoca uma aceleração maior numa bola de futebol do que numa bola de boliche. Do mesmo modo, quanto maior a massa de um corpo, mais força será necessária para produzir determinada aceleração.

Para compreender melhor esse fato, imagine uma experiência em que um corpo é sujeito, sucessivamente, a diferentes forças resultantes F1, F2, ... Fn que produzem, respectivamente, acelerações a1, a2, ... an.

CRÉDITO: Editoria de Arte

Efetuando-se o quociente entre a intensidade de cada força resultante e da respectiva aceleração tem-se:

F1/a1 = F2/a2 = ... = Fn/an = k = constante

O quociente mostra que, duplicando o valor da força resultante, o valor da aceleração duplica; triplicando o valor da força, o valor da aceleração triplica, e assim sucessivamente.

Dessa experiência, conclui-se que a constante k mede a resistência que o corpo opõe ao ser acelerado, isto é, mede a inércia do corpo. A constante k é denominada massa inercial do corpo (k = m).

Desse modo, para corpos de mesma massa, a aceleração é diretamente proporcional à força resultante aplicada e tem a mesma direção e o mesmo sentido que ela.

O fato de que a relação entre a força resultante aplicada a um corpo e a aceleração adquirida pelo corpo é constante e igual a m é expressa pela relação:

FR/a = m, ou seja, → FR = m ∙ a

Esta fórmula é conhecida como 2ª lei de Newton ou princípio fundamental da dinâmica, que em módulo fica:

F = m ∙ a

em que:


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