Forças

A força resultante do conjunto de forças que actuam num corpo é a força única equivalente a todas as forças desse conjunto. A intensidade da força resultante Fr calcula-se de modos diferentes:

• quando as forças têm a mesma direcção e o mesmo sentido, Fr= soma das intensidades das forças
• quando as forças têm a mesma direcção mas sentidos opostos, Fr= diferença das intensidades das forças
• quando as forças têm direcções perpendiculares entre si, Fr calcula-se aplicando o teorema de Pitágoras

Quando um corpo está sujeito a um conjunto de forças cuja resultante é nula, a sua velocidade não se altera. O corpo pode estar:

• em repouso
• com movimento rectilíneo uniforme

Atrito

As forças de atrito surgem sempre entre duas superfícies de contacto, quando uma se move ou tenta mover-se em relação à outra. São forças que contrariam o movimento. A intensidade das forças de atrito depende :

• da natureza e rugosidade das superfícies de contacto
• do peso do corpo que se move

Leis de Newton

1º Lei de Newton ou Lei da Inércia - Um corpo mantêm o seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme se a força resultante for nula.

Chama-se inércia à oposição que um corpo oferece à alteração da sua velocidade. Um corpo sujeito a um conjunto de forças de resultante não nula tem movimento com velocidade variável ou seja, tem aceleração. A força resultante aplicada num corpo e a sua aceleração têm a mesma direcção e o mesmo sentido. Os valores da força resultante e da aceleração são directamente proporcionais e relacionam-se pela expressão  Fr=m x a    sendo Fr a força resultante, m a massa do corpo em kg, a o valor de aceleração.

2º Lei de Newton ou Lei Fundamental da Dinâmica - A força resultante do conjunto das forças que actuam num corpo produz nele uma aceleração com a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante, que é tanto maior quanto maior for a intensidade da força resultante.

O valor do peso e da massa de um corpo relacionam-se pela expressão  P=m x g  sendo P o peso medido em newtons, m a massa medida em kg, g o valor da aceleração gravítica que é 9,8 m/s ao quadrado.

3º Lei de Newton ou Lei da Acção-Reacção - Quando dois corpos estão em interacção, à acção de um corpo sobre outro corresponde sempre uma reacção igual e oposta que o segundo corpo exerce sobre o primeiro.

As forças que constituem um par acção-reacção descrevem a interacção entre dois corpo e têm:

• a mesma direcção
• sentidos opostos
• a mesma intensidade
• pontos de aplicação diferentes: a acção actua num dos corpos e a reacção actua no outro

Esta lei é muito notória nos foguetões. Imaginemos uma câmara fechada onde exista um gás em combustão. A queima do gás irá produzir pressão em todas as direcções. A câmara não se vai mover em nenhuma direcção pois as forças nas paredes opostas da câmara se anularão. Se introduzirmos um bocal na câmara, onde os gases possam escapar, haverá um desequilíbrio. A pressão exercida nas paredes laterais opostas continuará não produzindo força, pois a pressão de um lado anulará a do outro. Já a pressão exercida na parte superior da câmara produzirá empuxo, pois não há pressão no lado de baixo (onde está o bocal). Assim, o foguete se deslocará para cima por reacção à pressão exercida pelos gases em combustão na câmara de combustão do motor. Por isto este tipo de motor é chamado de propulsão por reacção.