Aula sobre as leis de Newton

1. Leis de Newton
Paulo Victor Araújo Lopes

2. Introdução
• Durante séculos, o estudo do movimento e
suas causas tornou-se o tema central da
filosofia natural.
• Entretanto, nas épocas de Galileu e Newton
foram realizados extraordinários progressos
na solução dos movimentos.

3. Introdução
• O inglês Isaac Newton (1642-1727), nascido
no natal do ano da morte de Galileu, foi o
principal arquiteto da mecânica clássica.
• Ele conseguiu sintetizar as ideias de Galileu e
de outros que o precederam, reunindo-as em
três leis, publicadas pela primeira vez em
1686, no livro Principia Mathematica
Philosophiae Naturalis.

4. Introdução
• Clique aqui e saiba um pouco mais sobre
Newton.

5. Mas, antes
• O que é força?

6. Força
• Força é o fruto da interação entre dois corpos
•

7. Força

8. Força

9. Efeitos da Força
• Deformação

10. Efeitos da Força
• Alteração da velocidade

11. Efeitos da Força
• Equilíbrio

12. Tipos de forças
• Força peso

13. Tipos de forças
• Força de tração

14. Tipos de forças
• Força elástica

15. Tipos de forças
• Força normal

16. Tipos de forças
• Força de atrito

17. Resultante das forças

18. Medidores de Força
• Dinamômetro

19. • Dinamômetro de tração

20. • Dinamômetro de compressão

21. Primeira lei de Newton
• Newton enunciou sua primeira lei nestas
palavras:
• Todo corpo continua no estado de repouso
ou de movimento retilíneo uniforme, a
menos que seja obrigado a mudá-lo por
forças a ele aplicadas.

22. Primeira lei de Newton
• Em outras palavras, todo corpo em repouso
tende a permanecer em repouso e todo
corpo em movimento tende a permanecer
em movimento retilíneo uniforme.

23. Primeira lei de Newton
• O cinto de segurança nos automóveis tem a
função de proteger o passageiro da inércia de
seu movimento, no caso de uma freada
brusca ou colisão.

24. Primeira lei de Newton
• Na simulação a seguir, siga os seguintes passos:
• Inicialmente alinhe todos os participantes na
corda e clique em iniciar.
• Em seguida tire o participante azul (ou vermelho)
de menor força.
• Assim que o movimento iniciar recoloque o
participante retirado e analise o que aconteceu.
• Clique aqui para iniciar a simulação.

25. Exercício
• O filósofo grego Aristóteles (384 a.C.- 322 a.C.)
afirmava aos seus discípulos:
• “Para manter um corpo em movimento, é
necessário a ação contínua de uma força
sobre ele.”
• Esta proposição é verdadeira ou falsa?

26. • Resolução
• Falsa; se o corpo em movimento estiver livre
da ação de forças (ou a resultante das forças
atuantes for nula), ele se manterá em
movimento retilíneo uniforme
indefinidamente, de acordo com a primeira lei
de newton.

27. • Observe a figura a seguir.
• Sobre uma mesa horizontal lisa, uma esfera deixa de
executar seu movimento circular uniforme e sai
tangente à curva, após o rompimento do fio que
garantia sua circulação.
• Qual o tipo de movimento que a esfera realiza após o
rompimento do fio? Justifique.

28. • Resolução
• Após estar livre da força de tração do fio, que
a obrigava a alterar a direção de sua
velocidade, a esfera segue por inércia em
movimento retilíneo uniforme.

29. Equilíbrio de uma partícula
• Um corpo livre de ação de forças, ou com
resultante de forças nula conservará (por
inércia) sua velocidade vetorial constante.

30. Situações de equilíbrio para uma
partícula
• Um corpo (ponto material) apresenta variação
de velocidade nula, ou seja ele não possui
aceleração.
• O equilíbrio pode ser estático ou dinâmico.

34. Segunda lei de Newton
• A resultante das forças que agem num corpo é
igual ao produto de sua massa pela aceleração
adquirida.

35. • Considerando a massa do corpo constante, a
força resultante e a aceleração produzida
possuem intensidades diretamente
proporcionais.
• Ou seja, quanto mais intensa for a força
resultante, maior será a aceleração adquirida
pelo corpo.

36. • A massa de um corpo deve ser vista como
uma propriedade da matéria que indica a
resistência do corpo à alteração de sua
velocidade.
• A unidade de medida de massa no SI é o
quilograma (kg) e a de força, o newton (N),
como o produto de 1 k por 1 m/s2.

37. Exercício
• Um corpo de massa 5,0 kg, inicialmente em
repouso, sofre a ação de uma força resultante
durante 20 s e adquire uma velocidade de 30
m/s. o módulo da força resultante é:
• a. 5,0 N b. 7,5 N c. 10 N d. 12 e. 15 N

39. Terceira lei de Newton
• O terceira lei de Newton pode ser enunciada
assim:
• Se um corpo A aplicar uma força sobre um
corpo b, aquele receberá deste uma força de
mesma intensidade, mesma direção e sentido
oposto à força que ele aplicou.

40. Observações importantes
• 01. ambas as forças do par ação e reação têm
sempre a mesma natureza, sempre com mesma
intensidade, mesma direção, mas sentidos
contrários.
• 02. As forças de ação e reação sempre estão
aplicadas em corpos distintos, de forma que
jamais poderão se equilibrar. Além disso, embora
nome do par possa sugerir que uma anteceda a
outra, a interação é sempre simultânea.

41. • Exemplos:

42. Exercício
• Em uma avenida ocorre um choque frontal
entre um caminhão de 5,0 toneladas e um
carro de 1,0 tonelada. Em qual deles atua uma
força mais intensa?
• Resolução
• De acordo com a 3ª lei de Newton (ação e
reação), a intensidade da força é a mesma
tanto no caminhão quanto no carro.