Grade 9

Grade 9MecânicaLeis da força e movimento


Terceira Lei de Newton do Movimento


A terceira lei de Newton do movimento é um dos princípios importantes da física que explica como as forças funcionam. Formulada por Sir Isaac Newton no século XVII, esta lei afirma:

“Para toda ação, há uma reação igual e oposta.”

Isso significa que as forças sempre vêm em pares. Sempre que um objeto exerce uma força sobre outro objeto, o segundo objeto também exerce uma força de igual magnitude e na direção oposta sobre o primeiro objeto.

Compreendendo ação e reação

Os principais componentes da terceira lei de Newton são as forças de ação e reação. Vamos entender esses termos:

  • Força de ação: A força exercida pelo primeiro objeto sobre um segundo objeto.
  • Força de reação: A força exercida por um segundo objeto sobre um primeiro objeto, que é igual à força de ação, mas na direção oposta.

É importante entender que essas forças não atuam sobre o mesmo objeto e, portanto, não se cancelam.

Exemplos simples da terceira lei de Newton

Exemplo 1: Caminhar

Quando você caminha, seu pé empurra o chão para trás. Esta é a força de ação. De acordo com a terceira lei de Newton do movimento, o chão empurra seu pé para frente com uma força igual e oposta, chamada força de reação. É essa força de reação que o move para frente.

Pé exerce força no chão → Chão exerce uma força igual e oposta no pé

Exemplo 2: Pular

Quando você pula de um trampolim, você empurra a tábua para baixo com os pés (ação). O trampolim empurra você para cima com uma força igual e oposta (reação). É por isso que você pode pular alto no ar.

Pernas empurram a tábua para baixo → Tábua empurra pernas para cima

Exemplo 3: Balão

Um balão desinflado se move no ar por causa das forças de ação e reação. À medida que o ar escapa do balão, ele exerce uma força para trás (ação), e o balão se move para frente (reação) com uma força igual e oposta.

Ar empurra para trás → Balão se move para frente

Visualizando com diagramas

Vamos usar uma representação gráfica para entender melhor essas interações:

Diagrama de caminhada:

reação ação

Diagrama de balão:

ação reação

Exemplos em texto para aprofundar o entendimento

Viagens espaciais

Quando um foguete é lançado, ele expulsa gás do motor em alta velocidade (força de ação). Em resposta, o foguete é empurrado para cima com uma força igual na direção oposta (força de reação). Este é o princípio que permite que ônibus espaciais e foguetes viajem no espaço.

Foguete expulsa gás para baixo → Gás empurra foguete para cima

Quicar da bola

Quando uma bola atinge o chão, ela exerce uma força sobre a superfície (força de ação). O chão exerce uma força de reação na bola, que faz a bola quicar de volta.

Bola empurra o chão → Chão empurra a bola

Representação matemática

Em termos quantitativos, se:

F_{ação} = - F_{reação}

Esta equação mostra que as forças são iguais em magnitude, mas opostas em direções. Não há força líquida no sistema combinado de dois objetos interagindo.

Aplicações na vida real

A terceira lei de Newton não é apenas um princípio de valor teórico; ela tem aplicações práticas em vários campos, como engenharia, física, biomecânica e até mesmo na vida diária.

Automóveis

Nos carros, quando você acelera, as rodas empurram o chão para trás (ação) e o chão empurra o carro para frente (reação). Da mesma forma, os freios funcionam porque as pastilhas de freio exercem uma força sobre as rodas giratórias para desacelerá-las, e uma força igual é aplicada de volta às pastilhas de freio pelas rodas.

Rodas empurram o chão para trás → Chão empurra as rodas para frente

Remo e natação

Ao remar um barco, os remos empurram a água para trás com uma força de ação, e a água empurra os remos para frente com uma força de reação oposta, fazendo o barco se mover para frente. Na natação, os braços e as pernas empurram a água para trás, e a água empurra o nadador para frente, fazendo-o se mover para frente.

Remos empurram a água para trás → Água empurra os remos para frente

Resumo

A terceira lei de Newton do movimento é um princípio fundamental que afirma que toda força tem uma contraparte igual e oposta. Ela nos ajuda a entender que as forças não são isoladas e são sempre parte da interação entre diferentes objetos. Esta lei é evidente em atividades cotidianas, como caminhar, pular e praticar esportes, assim como em sistemas complexos, como foguetes e máquinas industriais.

A aplicabilidade universal desta lei em inúmeros cenários demonstra sua importância como um marco no estudo e aplicação da física. Ao compreender e aplicar a terceira lei de Newton, podemos obter uma compreensão mais profunda das forças em ação no mundo ao nosso redor.


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