Segunda lei de Newton
Força resultante produz aceleração
Se um corpo está em repouso (em relação a um certo referencial), sua velocidade é zero. Se for colocado em movimento, sua velocidade deixará de ser nula e, portanto, o objeto foi acelerado. De modo similar, se um corpo em movimento retilíneo e uniforme (e, portanto com aceleração nula, já que a velocidade é constante) for forçado a parar, também podemos afirmar que ele sofreu uma aceleração (popularmente fala-se, nesse caso, em “desaceleração”).
Primeira Lei de Newton, em ambas as situações – do repouso ao movimento retilíneo e uniforme, ou ao contrário -, uma força resultante atua sobre o corpo.
Disso, concluímos que a atuação de uma força resultante sobre um corpo produz nele uma aceleração.
Esse é o tema da Segunda lei de Newton, que veremos a seguir.
Perceber, por meio de experimentos, a relação entre força e aceleração não é uma tarefa muito fácil, devido às complicações representadas pelo atrito e pela resistência do ar.
Imagine um bloco de massa 1 kg esteja em repouso sobre uma superfície perfeitamente lisa. Submetido à ação de uma força resultante horizontal de intensidade F, esse bloco adquire uma aceleração de 1 m/s2, conforme ilustrado em A. Se a mesma força resultante atuar sobre o bloco de massa 0,5Kg, verifica-se que a aceleração adquirida será de 2 m/s2, conforme B.
Se um força resultante horizontal com dobro da intensidade 2F, atuar num bloco de massa 1kg, ele adquire aceleração de 2m/s2 (veja C), e se atuar num bloco de massa 0,5 kg, ele adquire aceleração de 4 m/s2 (veja D).
Você percebe a regularidade matemática envolvida?
Analisando o exemplo acima
Comparando A e C, percebemos que, quando a força resultante que atua sobre um certo corpo é duplicada, a aceleração decorrente também duplica. A mesma conclusão pode ser tirada comparando B e D. Muitos experimentos desse tipo permitem fazer a generalização seguinte.
Em palavras: A aceleração de um corpo é diretamente proporcional a força resultante que atua sobre ele.
Comparando B e C, verificamos que, se a massa de um corpo é o dobro da de outro, é necessário que a força resultante seja duplicada, para acelerá-lo igualmente. Vários experimentos como esse levam à conclusão a seguir.
Em palavras: A força resultante que produz certa aceleração num corpo é diretamente proporcional a sua massa.
Finalmente, comparando A e B, verificamos que, se dois corpos estão submetidos à mesma força resultante e se um deles tem metade da massa do outro, então esse adquirirá o dobro da aceleração. A mesma conclusão pode ser tirada comparando C e D. Isso pode ser generalizado como segue.
Em palavras: Sob a ação de uma força resultante, a aceleração de um corpo é inversamente proporcional à sua massa.
Agora considere a equação e sua simbologia:
Fr – módulo de força resultante que atua sobre um corpo
m – massa do corpo
a – aceleração do corpo
podemos enunciar matematicamente as conclusões tiradas acima.
Em equação:  |
