Conceito de força Intermédio
Publicado em 15/12/2004 (revisto em 28/01/2010)
Relação do conceito de força com as 3 Leis de Newton
Pela 1ª Lei de Newton (princípio de inércia), Corpo livre
move-se sempre com quantidade de movimento constante, caso a massa não se altere.
Isto garante que a velocidade, como grandeza vectorial, se mantém constante, tal como o valor da direcção e do sentido do movimento. Portanto, o único tipo de movimento que esse corpo pode ter é o movimento rectilíneo uniforme. No caso do corpo estar em repouso, assim permanecerá.
Segundo o princípio de conservação da quantidade de movimento, a soma (vectorial) das quantidades de movimento de duas partículas sujeitas unicamente às suas interacções mútuas permanece constante. Isto é generalizável a qualquer número de intervenientes - a quantidade de movimento total de um sistema isolado de partículas é constante e é igual à soma das quantidades de movimento das partículas envolvidas:
No entanto, a quantidade de movimento de cada uma das partículas não é constante. Neste contexto, a força aparece como a resultante da acção entre as partículas e está ligada à alteração da quantidade de movimento individual de cada partícula.
O conceito e a definição da força surge com a 2ª Lei de Newton, que é considerada a lei fundamental da Dinâmica.
Pela 2ª Lei de Newton qualquer alteração da quantidade de movimento de um corpo ou partícula livre é devida à presença de uma força que se exerce sobre esse corpo ou partícula.
A expressão matemática desta lei, apresentada por Newton é:
Nesta situação, não existem restrições à variação da massa do corpo. Podemos ter um sistema de massa variável, como por exemplo um foguetão que expele combustível.
No caso da massa do corpo ser constante, verifica-se:
Neste caso encontra-se uma expressão muito comum na Física, ,
que corresponde a um caso particular da 2ª lei de Newton. Caso existam
várias forças a actuar num corpo, podemos considerá-las como uma única
força resultante que corresponde à soma vectorial de todas as forças:
A esta regra de equivalência chamamos Princípio de Sobreposição das Forças, ilustrada na animação seguinte.
Princípio de sobreposição das forças.
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