Segunda Lei de Newton: o princípio fundamental da dinâmica

A Segunda lei de Newton é conhecida como o Princípio Fundamental da Dinâmica e mostra que a força resultante que interage sobre um corpo é resultado da multiplicação da massa do corpo por sua aceleração.

De acordo com essa Lei, para que se possa mudar o estado de movimento de um objeto, é necessário exercer uma força sobre ele que dependerá da massa que ele possui. A aceleração, que é definida como a variação da velocidade pelo tempo, terá o mesmo sentido da força aplicada, conforme mostra a figura abaixo:

Ao aplicar uma força sobre um objeto, criamos sobre ele uma aceleração que será dependente de sua massa.

Pode-se ver a partir da figura que, ao aplicar uma força de 2N sobre um objeto, ele adquirirá uma aceleração maior quando a massa for 0,5 kg e uma aceleração menor quando a massa for 4 kg. Isso significa que, quanto maior a massa de um corpo, maior deve ser a força aplicada para que se altere seu estado de movimento.

Sendo a inércia definida como a resistência de um corpo para alterar seu estado de movimento, podemos dizer que a Segunda lei de Newton também define a massa como a medida da inércia de um corpo.

A força é uma grandeza vetorial, pois é caracterizada por módulo, direção e sentido. A unidade no sistema internacional para força é o Newton (N), que representa kg m/s2.

Princípio fundamental da dinâmica

A Segunda Lei de Newton também é chamada de Princípio Fundamental da Dinâmica, uma vez que é a partir dela que se define a força como uma grandeza necessária para se vencer a inércia de um corpo.

Força Peso: A partir da Segunda Lei de Newton, também chegamos à outra importante definição na Física: o Peso.

A força peso corresponde à atração exercida por um planeta sobre um corpo em sua superfície. Ela é calculada com a equação:

P = m . g

*g é a aceleração da gravidade local.

Apesar de a massa de um corpo ser fixa, não é o que ocorre com o peso.

Exemplos sobre a temática

Um corpo de massa 20 kg no planeta Terra, onde a aceleração da gravidade é 9,8 m/s2, possui o seguinte peso:

P = 20. 9,8
P = 196 N

O mesmo corpo em Marte, onde g = 3,711 m/s2, possui o peso:

P = 20.3,711
P = 74,22 N

Vemos que o peso no planeta Marte é bem menor que na Terra, pois a gravidade em Marte é menor. Isso ocorre porque a gravidade de um determinado local depende da massa do corpo. Como a massa de Marte é menor que a da Terra, ele também terá gravidade menor.

Sendo assim, temos uma força que é determinada pela multiplicação da massa do corpo por uma aceleração, que é justamente a ideia da Segunda Lei de Newton.

Perceba que a massa de um corpo é fixa, ela não muda, é a mesma em qualquer lugar, mas o mesmo não acontece com o peso. Tomando a aceleração da gravidade terrestre como 10 m/s2 (valor arredondado), um corpo de dois quilos aqui terá peso de 20 N (2. 10). No entanto, se esse mesmo corpo for levado para algum outro planeta, em que a aceleração da gravidade é diferente, por consequência, seu peso também terá um valor diferente.

Observa-se que a Segunda Lei de Newton o princípio fundamental da dinâmica além de está presente em praticamente todos os movimentos dinâmicos fundamentais realizados pelo ser humano, ela também estabelece que a aceleração adquirida por um corpo é diretamente proporcional a resultante das forças que atuam sobre ele, sendo assim, um grande descoberto indiscutível no ramo da física.