1. MECÂNICA CLÁSSICA
AS LEIS DE NEWTON

2. FORÇA
Em física clássica,
a força (F) é aquilo
que pode alterar o
estado de repouso
ou de movimento de
um corpo, ou de
deformá-lo.

3. FORÇA
Detectamos uma força
através de seus efeitos.
Estes podem ser:
A variação no módulo da velocidade do corpo (por exemplo,
quando se dá um chute numa bola em repouso);
Uma alteração na direção e sentido do movimento do corpo
(no "efeito“ de uma bola);
Uma deformação no corpo em que é aplicada a força
(deformação momentânea da bola quando é chutada).

4. 1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia
“Quando a resultante das forças que atuam sobre
um corpo for nula, esse corpo permanecerá em
repouso ou em movimento retilíneo uniforme”.
A expressão “resultante das forças que atuam sobre um
corpo for nula” é, para nós, sinônimo de equilíbrio.
R = 0 => equilíbrio

5. 1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia
“Quando a resultante das forças que atuam sobre
um corpo for nula, esse corpo permanecerá em
repouso ou em movimento retilíneo uniforme”.
No enunciado da lei, Newton apresenta, em primeira
análise, dois fatos decorrentes da situação “resultante
das forças nula” (R = 0):
• O corpo permanece em repouso.
• O corpo permanece em movimento retilíneo uniforme.

6. O que é movimento retilíneo uniforme?????
 Movimento: variação de
posição espacial de um objeto
ou ponto material no decorrer
do tempo.
 Retilíneo: Que segue a direção da
linha reta
 Uniforme: Constante

7.  Galileu, estudando uma esfera em repouso sobre um
plano horizontal, observou que, empurrando-a com
determinada força, ela se movimentava.
 Cessando o empurrão (força), a esfera continuava a se
mover até percorrer determinada distância. Verificou,
portanto, que a esfera continuava em movimento sem a
ação de uma força e que a esfera parava em virtude do
atrito entre a esfera e o plano horizontal.
 Polindo o plano horizontal, observou que o corpo se
movimentava durante um percurso maior após cessar o
empurrão. Se pudesse eliminar completamente o
atrito, a esfera continuaria a se movimentar, por
inércia, indefinidamente, sem retardamento, isto é,
em movimento retilíneo e uniforme.

8. A figura acima representa uma nave espacial livre de
ações gravitacionais significativas do resto do
universo.
Com seus motores desligados, a força propulsora da
nave é nula, porém ela mantém o seu movimento com
velocidade constante, segundo o princípio da inércia.

9. 1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia
A tendência que um corpo possui de permanecer em repouso ou em
movimento retilíneo e uniforme, quando livre da ação de forças ou
sujeito a forças cuja resultante é nula, é interpretada como uma
propriedade que os corpos possuem denominada inércia.
Referencial inercial é aquele para o qual vale o princípio da inércia.
Quando maior a massa de um corpo maior a sua inércia, isto é, maior é
sua tendência de permanecer em repouso ou em movimento retilíneo e
uniforme.
Portanto, a massa é a constante característica do corpo que mede a sua
inércia. Um corpo em repouso tende, por sua inércia, a permanecer em
repouso. Um corpo em movimento tende, por sua inércia, a manter
constante sua velocidade.

12. 2ª Lei de Newton
Princípio Fundamental da Dinâmica
Este princípio consiste na afirmação de que um corpo em
repouso necessita da aplicação de uma força para que possa
se movimentar, e para que um corpo em movimento pare é
necessária a aplicação de uma força.
Um corpo adquire velocidade e sentido de acordo com a
intensidade da aplicação da força.
Ou seja, quanto maior for a força maior será a aceleração
adquirida pelo corpo.

13. O que é Aceleração?????
 Aceleração: é a taxa de variação da
velocidade.
 No Sistema Internacional de
Unidades (SI) sua unidade é o metro
por segundo ao quadrado (m/s²).

14. 2ª Lei de Newton
Princípio Fundamental da Dinâmica
Newton estabeleceu esta lei para análise das
causas dos movimentos, relacionando as
forças que atuam sobre um corpo de massa
(m) constante e a aceleração (a) adquirida
pelo mesmo devido à atuação das forças (F).
A resultante das forças
aplicadas sobre um ponto
material é igual ao produto
da sua massa pela
aceleração adquirida

15. Pra sempre lembrar
 Força F = m.a
 É só lembrar de uma Forma (For de Força
e ma como massa.aceleração)

16. 2ª Lei de Newton
Princípio Fundamental da Dinâmica
Esta é uma igualdade vetorial onde a força e a aceleração são
grandezas vetoriais, as quais possuem módulo, direção e
sentido.
Esta equação significa que a força resultante (soma das forças
que atuam sobre um determinado ponto material) produz
uma aceleração com mesma direção e sentido da força
resultante e suas intensidades são proporcionais.
No Sistema Internacional de Unidades (SI) a unidade de força
é o newton (N) em homenagem a Newton. Porém, existem
outras unidades de medida como o dina e o kgf.

17. Onde g é a aceleração da gravidade local.
P = m.g
Peso é a força
gravitacional sofrida por
um corpo nas
vizinhanças de um
planeta.
É uma grandeza vetorial
e, portanto, possui
módulo, direção e A massa de um corpo não muda. O
sentido. que muda é seu peso devido à ação
da força gravitacional, que pode
ser maior ou menor, dependendo
da localização do corpo.

18. Pra sempre lembrar
 Peso P=mg
 É só lembrar do tamanho das camisetas!!!

19. Quanto mais afastado do centro da Terra estiver um corpo, menor será
a atração agindo sobre ele e, assim, menor será seu peso.
Portanto, o peso de um corpo ao nível do mar é maior do que o peso do
mesmo corpo situado no alto de uma montanha.
Contudo, esta diferença é extremamente pequena e difícil de se notar.

20. 3ª Lei de Newton – Ação e Reação
As Forças resultam da interação de um corpo
com outro corpo.
É de se esperar, portanto, que, se um primeiro
corpo exerce uma força sobre um outro
(chamada de ação), este também experimenta
uma força (chamada de reação), que resulta da
interação com esse segundo corpo.

21. 3ª Lei de Newton – Ação e Reação
"Para toda força que surgir num corpo
como resultado da interação com um
segundo corpo, deve surgir nesse
segundo uma outra força, chamada de
reação, cuja intensidade e direção são
as mesmas da primeira, mas cujo
sentido é o oposto da primeira."

22. 3ª Lei de Newton – Ação e Reação
"Toda ação provoca uma reação de igual intensidade, mesma
direção e em sentido contrário".
Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B,
simultaneamente o corpo B exerce uma força sobre o corpo A
de intensidade e direção igual mas em sentido oposto.
A força que A exerce em B e a correspondente força que B
exerce em A constituem o par ação-reação dessa interação de
contato (colisão). Essas forças possuem mesma intensidade,
mesma direção e sentidos opostos.

23. 3ª Lei de Newton – Ação e Reação
Ao • Estão associadas a uma única
aplicarmos a interação, ou seja,
terceira lei correspondem às forças trocadas
de Newton, entre apenas dois corpos;
• Têm sempre a mesma natureza
não podemos (ambas de contato ou ambas de
esquecer que campo), logo, possuem o mesmo
as forças de nome (o nome da interação);
ação e • Atuam sempre em corpos
diferentes, logo, não se anulam.
reação:

24. Exemplos
Um indivíduo dá um
soco numa parede.
Neste caso a força que Ou seja, a força aplicada
o indivíduo sente em sobre a parede resultou em
sua mão é a mesma uma força de mesma
força que ele aplicou intensidade porém de sentido
sobre a parede. diferente a aplicada.

25. Exemplos
Um nadador impele a água para trás com auxílio das mãos e dos
pés.
Neste caso a força que o nadador aplica sobre a água é (quase) a
mesma que o empurra para a frente, pois a força aplicada sobre a
água gera uma força de mesma intensidade e de sentido diferente.

26. Exemplos
Se duas bolas
de gude se
chocarem então
uma força irá
interagir com a
outra,
formando
sequelas nas
duas, que será
a ação e reação
que uma irá
fazer sobre a
outra.

27. Exemplos
O boxeador em treinamento dá socos
em um saco de areia bem pesado.
A força que os punhos do boxeador
exercem sobre o saco é igual a força
exercida pelo saco sobre seus
punhos.

28. Forças usadas em cálculos
Força de reação normal (N) : É a força de
contato entre um corpo e a superfície na qual
ele se apoia, que se caracteriza por ter direção
sempre perpendicular ao plano de apoio.
Um exemplo disso é um bloco que está
apoiado sobre uma mesa.

29. Forças usadas em cálculos
Força de tração ou tensão (T): É a força de contato
que aparecerá sempre que um corpo estiver preso a
um fio (corda, cabo).
Caracteriza-se por ter sempre a mesma direção do
fio e atuar no sentido em que se tracione o fio.

30. Forças usadas em cálculos
Força de atrito (Fat):
Seja A um bloco
inicialmente em
repouso sobre um
plano e apliquemos a
esse corpo a força F,
como se vê na figura.
Verificamos que mesmo tendo sido aplicada ao
corpo uma força, esse corpo não se moverá.

31. Então por que
conseguimos
empurrar um objeto
apesar da existência
da força de atrito?

32. Embora a intensidade da força de
atrito possa aumentar à medida
que aumentamos a intensidade
da força solicitante F, a força de
atrito atinge um determinado
valor máximo;
a partir desse momento, a
tendência do bloco é sair do
repouso.

33. Exercícios
 1. Uma criança jogou uma bola de
futebol e a mesma caiu no rio porque a
rua era inclinada. Qual a relação dessa
situação com as Leis de Newton?
 2. Um carro caiu no mesmo rio e teve
que ser guinchado. Para tanto foi
aplicada uma força de que tipo? Em que
direção e sentido?
 3. Por que é mais fácil escorregar em um
toboágua do que em um escorregador
normal?

34. Forças de campo e forças de
contato
Forças de contato exigem, para sua aplicação, o contato físico:
atrito, tração, força normal e torção são exemplos de forças de
contato.
Em oposição, as forças de campo prescindem de contato físico,
atuam à distância. Um dos corpos gera um campo e quaisquer
corpos que estejam sob sua influência e apresentarem as
condições corretas, experimentarão forças de campo.
Atração gravitacional e força eletromagnética são exemplos de
forças de campo.

35. Força Normal
Força normal é uma força de reação que a superfície faz em um corpo que esteja
em contato com esta, essa força é normal à superfície.
É utilizada para calcular a força de atrito
Lembrando que a força normal é igual, EM MÓDULO, a força peso no caso de
planos paralelos e coincidentes, mas não constituem um par de ação e reação.
A força peso é uma força de campo, enquanto a força normal é uma força de
contato. Para constituirem um par de ação e reação, ambas deveriam ser forças
do mesmo tipo.
É a força de superfície contra superfície.
A força normal existe sempre que há contato entre o corpo e a superfície de
apoio, independentemente de essa superfície ser ou não horizontal. A direção da
força é sempre perpendicular à superficie de apoio.

36. Força Atrito
O atrito é gerado pela aspericidade dos corpos. A força de atrito
é sempre paralela às superfícies em interação e contrária ao
movimento relativo entre eles.
Apesar de sempre paralelo às superfícies em interação, o atrito
entre estas superfícies depende da Força Normal, pois quanto
maior for a Força Normal maior será o atrito.
Fat = µ.N
Onde N = Normal
µ = coeficiente de atrito

37. No cotidiano, os conceitos de massa e peso se confundem. É comum as pessoas dizerem, por exemplo, "peso 62 quilos", quando o certo seria dizer "peso 62 quilogramas força",
Força Peso
A força mede-se em Kg.m.s-2 que corresponde à
unidade Newton (N). Assim, um corpo com 10 Kg de
massa terá um peso de 98 N.
Quando, na linguagem de todos os dias, dizemos que
um corpo pesa 10 quilogramas, estamos a falar de
quilogramas-força (pois sentimos a força que o corpo
exerce sobre nós), uma unidade diferente do Kg e
que se escreve Kgf.
Assim,1 Kgf = 9.8 N = 9.8 Kg.m.s-2.
Kgf e Kg são duas unidades fundamentalmente
diferentes e que têm dimensões e aplicabilidade
muito diferentes.

38. Força Peso
 A Lua também tem aceleração gravitacional,
mas como possui massa e tamanhos bem
menores do que os da Terra, sua gravidade
na superfície é de cerca de um sexto da
encontrada em nosso planeta.
Com esse valor, o peso de um astronauta de
massa 70 kg, por exemplo, seria de apenas
112 newtons quando ele estivesse na Lua (o
valor de g na superfície lunar é de 1,6
m/s2). Na Terra, o mesmo astronauta tem
quase 700 newtons de peso.

39. Atividade
 Quanto você pesa em outros planetas?
 Vamos visitar o site
http://www.ufsm.br/mastr/pesos.htm e
calcular quanto pesaríamos em outros
planetas.
 Depois de obtidos os valores anotem em um
papel e calculem usando a equação do Peso
(P = m.g) para saber qual a gravidade dos
outros planetas.