Resumo das leis de Newton: as 3 leis em 1 página

Quais são as três leis de Newton, em uma página?

As três leis de Newton explicam por que as coisas se movem como se movem. Resumo: sem resultante, a velocidade não muda; com resultante, há aceleração; toda força vem em par.

Esta página é o resumo. O passo a passo está em leis de Newton, segunda lei e terceira lei.

As 3 leis de Newton numa tabela

Enunciado, fórmula, exemplo e erro clássico.

1ª lei: o que é inércia?

Inércia é a tendência de um corpo manter a própria velocidade. Sem força resultante, o corpo parado continua parado e o corpo em movimento segue em linha reta, com velocidade constante.

${\vec{F}}_R=0\Rightarrow \vec{v}=\text{constante}$

O ponto que trava é a segunda metade: ninguém precisa empurrar um corpo para ele continuar andando. Se uma caixa desliza e para, foi o atrito. Força não mantém o movimento; força muda o movimento.

2ª lei: por que F = m·a usa a força resultante?

A força resultante é a causa; a aceleração, o efeito. Quanto maior a massa, mais força para a mesma aceleração.

${\vec{F}}_R=m\cdot \vec{a}$

A palavra importante é resultante: a soma vetorial de todas as forças que atuam naquele corpo. Puxe um bloco com 20 N contra 8 N de atrito: a conta usa 12 N.

É a equação de plano inclinado, atrito e blocos. A ficha: fórmula da segunda lei.

3ª lei: por que ação e reação não se anulam?

Porque atuam em corpos diferentes: para se anularem, as duas forças precisariam estar no mesmo corpo.

${\vec{F}}_{A\to B}=-{\vec{F}}_{B\to A}$

No vídeo o exemplo é direto: você empurra a parede com uma força F e a parede empurra você de volta com a mesma força, com mesmo módulo e mesma direção, em sentido oposto. Ficha: fórmula da terceira lei.

5 exemplos rápidos, um por ideia

1. Inércia. O ônibus freia e você se inclina para a frente. Seu corpo mantém a velocidade que tinha, e quem desacelerou foi o ônibus.
2. F = m·a. Uma força de 10 N empurra um carrinho de 2 kg: $a={\displaystyle \frac{F}{m}}={\displaystyle \frac{10}{2}}=5{\text{m/s}}^2$.
3. Resultante. Um bloco de 4 kg é puxado por 20 N para a direita, com atrito de 8 N para a esquerda: $F_R=20-8=12\text{ N}\Rightarrow a={\displaystyle \frac{12}{4}}=3{\text{m/s}}^2$.
4. Peso. Um corpo de 3 kg tem peso $P=m\cdot g=3\cdot 10=30\text{ N}$. Sobre a mesa, a normal também vale 30 N, mas é equilíbrio no mesmo corpo, não ação e reação.
5. Ação e reação. Dois patinadores de 60 kg e 40 kg se empurram com 120 N. A força é a mesma nos dois, mas as acelerações não: $a_1={\displaystyle \frac{120}{60}}=2{\text{m/s}}^2{a}_2={\displaystyle \frac{120}{40}}=3{\text{m/s}}^2$.

Forças iguais não significam efeitos iguais: a massa decide quem acelera mais.

Os erros mais comuns com as leis de Newton

1. 01

   Achar que movimento exige força

   Pela 1ª lei, velocidade constante dispensa força resultante. Se algo para sozinho, é porque uma força (em geral o atrito) atuou.

   Como evitar: pergunte: a velocidade está mudando? Se não, a resultante é zero.
2. 02

   Usar uma força só em F = m·a

   A 2ª lei vale para a resultante. Esquecer o atrito, a normal ou a tração dá aceleração errada.

   Como evitar: desenhe todas as forças do corpo e some na direção do movimento antes de aplicar a fórmula.
3. 03

   Tratar ação e reação como equilíbrio

   O par está em corpos diferentes e nunca se cancela. Peso e normal, no mesmo corpo, não são um par.

   Como evitar: para achar a reação, troque os corpos: se A empurra B, a reação é B empurrando A.

FAQ: resumo das leis de newton