A Segunda Lei de Newton: Atuação de Força

A Primeira Lei de Newton esclarece o que ocorre em um corpo quando não existe força que atue sobre ele: ou permanece em repouso ou se move em linha reta e com velocidade constante.

A Segunda Lei de Newton esclarece a questão sobre o que ocorre a um corpo quando uma determinada força interage com ele. Com base em nossa discussão sobre o conceito de massa e na primeira Lei,a força \vec{F} é proporcional a aceleração \vec{a}.

Imagine você empurrando um bloco de gelo em uma superfície sem atrito. Ao exercer uma força \vec{F} horizontal no bloco, ele se move a uma aceleração. Se aplicar uma força 2 vezes maior no bloco de gelo 2\vec{F}, obviamente a aceleração será o dobro. Se aumentar a força para três vezes 3\vec{F}, a aceleração é triplicada.

Entenda o seguinte: A força resultante \sum\vec{F}, é soma de todas as forças que agem sobre um corpo de massa m. A força resultante é a soma vetorial de forças externas.

\sum\vec{F}=m\cdot\vec{a}

Forças internas não alteram e não afetam o movimento de um corpo. Mas a Segunda Lei de Newton afirma a relação que torna a proporcionalidade em uma igualdade:

No entanto, o módulo da aceleração de um corpo é inversamente proporcional à sua massa: |a|\propto\frac{1}{m}. Quando observado à vista de um referencial inercial, a aceleração de um corpo está diretamente proporcional à resultante de todas as forças; e inversamente proporcional à sua massa:

\vec{a}\propto\frac{\sum\vec{F}}{m}

O que isso significa? Quanto maior a massa do objeto, menor é a aceleração que o corpo obtém. De acordo com Newton, sua natureza é resistir a mudanças em seu movimento.

Unidade de Força

A unidade de força no SI é o newton, e é definida como:

1\textup{ N}\equiv1\textup{ kg}\cdot1\textup{ m/s}^2

Expressão Vetorial

Como a equação \sum\vec{F}=m\cdot\vec{a} é uma expressão vetorial, então, é necessário lembrar que determinado problema possui dimensões. Isso significa que uma expressão vetorial possui coordenadas, sendo assim, é equivalente às seguintes três componentes:

\sum\vec{F_{x}}=m\cdot\vec{a_{x}}

\sum\vec{F_{y}}=m\cdot\vec{a_{y}}

\sum\vec{F_{z}}=m\cdot\vec{a_{z}}

A Segunda Lei de Newton esclarece a equivalência de força e aceleração para mover um corpo. Os próximos artigos ajudarão você a compreender melhor o conceito de proporcionalidade e igualdade.