A terceira lei de Newton é uma das leis fundamentais da dinâmica. Ela aborda a relação entre as forças de interação entre dois corpos. É determinada por um par de ação é reação, que é a dupla composta da força de ação feita no objeto e da força de reação do objeto em resposta. A respeito disso, podemos dizer que a força peso e a força normal não são um par ação e reação, já que uma não é consequência da outra.
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Tópicos deste artigo
- 1 - Resumo sobre a terceira lei de Newton
- 2 - Videoaula sobre a terceira lei de Newton
- 3 - Qual é a terceira lei de Newton?
- 4 - Forças de ação e reação e seus efeitos
- 5 - Força peso e força normal
- 6 - Forças internas e externas
- 7 - Fórmula da terceira lei de Newton
- 8 - Exercícios resolvidos sobre a terceira lei de Newton
Resumo sobre a terceira lei de Newton
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A terceira lei de Newton diz respeito à relação entre as forças de ação e de reação entre dois corpos.
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Quando a ação da força é feita de dentro, dizemos que se trata de uma força interna.
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Quando a ação da força é feita de fora, dizemos que se trata de uma força externa.
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A fórmula da terceira lei de Newton indica que os módulos das forças do par ação e reação são iguais e possuem sentidos opostos.
Videoaula sobre a terceira lei de Newton
Qual é a terceira lei de Newton?
A terceira lei de Newton, conhecida também como princípio da ação e reação, faz parte do conjunto de leis desenvolvidas por sir Isaac Newton (1643–1727) durante seus estudos a respeito do movimento e de suas causas. A terceira lei enuncia o seguinte:
“A toda ação corresponde uma reação igual e contrária, ou seja, as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.”
Resumindo, ela expressa que para toda ação contra um corpo haverá uma reação deste de sentido contrário, mas de valor igual.
Forças de ação e reação e seus efeitos
Para uma força de ação feita contra algo, uma reação será gerada em resposta.
Por exemplo, como mostra a imagem acima, quando jogamos uma bola no chão, ela retorna imediatamente à nossa mão. A ação é o lançamento da bola, e a reação é o seu retorno. Isso é o que chamamos de par ação e reação — para uma força de ação, haverá uma força de reação em sentido contrário e mesmo valor.
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Força peso e força normal
Geralmente, a força peso e a força normal são tratadas como um par ação e reação. Contudo, essa classificação está incorreta, pois são forças com origens completamente distintas, além de poderem ou não apresentarem orientações semelhantes, como na imagem abaixo.
A força peso ocorre em razão da gravidade do planeta, que puxa os corpos para o centro da Terra. Sendo assim, seu sentido é sempre para baixo e sua direção é vertical, como podemos ver nos blocos 1, 2 e 3 da imagem. Como a Terra faz uma força nos puxando para baixo, nós fazemos uma força de reação, a puxando, e só não afundamos porque a superfície da Terra faz uma força normal sobre nós.
Assim, a força normal é uma força de contato. Ela aparece sempre que há um objeto em contato com uma superfície. Essa força tem orientação perpendicular à superfície e apresenta diferentes sentidos e direções dependendo da posição do corpo, o que podemos observar nos blocos 1, 2 e 3 da imagem. Como a força normal é a força que a superfície faz no bloco, seu par ação e reação é com a força que o bloco faz na superfície.
Forças internas e externas
As forças podem ser internas, quando aplicadas de dentro para fora, mas também podem ser externas, quando aplicadas de fora para dentro. Normalmente, as forças internas e externas possuem módulos iguais, mas somente as forças externas conseguem realizar modificações no estado de movimento dos corpos.
Fórmula da terceira lei de Newton
A terceira lei de Newton não tem uma fórmula específica, mas pode ser representada matematicamente como:
\(\left|\vec{F_{AB}}\right|=-\left|\vec{F_{BA}}\right|\)
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\(\left|\vec{F_{AB}}\right|\) é o módulo da força que o corpo A faz em B, medido em Newton \([N]\).
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\(\left|\vec{F_{BA}}\right|\) é o módulo da força que o corpo B faz em A, medido em Newton \( [N]\).
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Exercícios resolvidos sobre a terceira lei de Newton
Questão 1
(IFSC) Um pássaro está em pé sobre uma das mãos de um garoto. É CORRETO afirmar que a reação à força que o pássaro exerce sobre a mão do garoto é a força:
a) da Terra sobre a mão do garoto.
b) do pássaro sobre a mão do garoto.
c) da Terra sobre o pássaro.
d) do pássaro sobre a Terra.
e) da mão do garoto sobre o pássaro.
Resolução
Alternativa E
Assim como o pássaro exerce uma força na mão do garoto, a mão dele também age sobre o pássaro, em sentido oposto.
Questão 2
Um bloco 1 e um bloco 2 estão justapostos e apoiados sobre uma superfície plana e horizontal, como representado na figura. Eles são acelerados pela força \(\vec{F}\) horizontal em direção à direita, aplicada ao bloco 1, e passam a deslizar sobre a superfície com atrito desprezível.
Determine a direção e o sentido da força \({\vec{F}}_{12}\) exercida pelo bloco 1 sobre o bloco 2 e determine a direção e o sentido da força \({\ \vec{F}}_{21} \) exercida pelo bloco 2 sobre o bloco 1.
Resolução
A força \({\vec{F}}_{12}\) tem direção horizontal e sentido para a direita, já a força \({\vec{F}}_{21}\) tem direção horizontal, mas sentido para a esquerda. Ou seja, são um par ação e reação.
