Interação e forças

Interação e forças
"A chave para o entendimento dos diferentes tipos de movimentos que um corpo pode
realizar está nas forças que atuam sobre ele"
O que é força ???
Antes de mais nada seria interessante que entendêssemos o que é uma força. Podemos definir força
como sendo um "puxão"ou um "empurrão". Se, por exemplo, você puxar ou empurrar alguma coisa
estará aplicando uma força sobre esta coisa. Por outro lado, se alguém te der um puxão ou um
empurrão, podemos dizer que este alguém estará aplicando uma força sobre você.
É importante saber também que não existe "força sem dono", ou seja, sempre que existir alguma
força sendo aplicada existirá com certeza alguém ou alguma coisa aplicando esta força.
Sempre existe alguém, ou alguma coisa, responsável pela força aplicada, seja ela qual for.
Quais serão os tipos de forças que estudaremos agora ???
Embora todas as pessoas do planeta sejam seres humanos, você sabe que podemos chamá-las de
advogados (se elas por acaso trabalharem com leis), arquitetos (se trabalharem com projetos de
casas), professores (se trabalharem com educação nas escolas) e assim por diante. Damos nomes
diferentes dependendo do que a pessoa faz, embora todas elas sejam seres humanos.
Com as forças acontecem a mesma coisa. Existem alguns tipos de forças diferentes, dependendo da
sua "origem", mas todas elas, depois de identificadas, poderão ser tratadas de maneira igual na hora
de se fazer cálculos ou na hora de se tirar algumas conclusões à respeito de certas situações.
Veja os diferentes tipos de forças que serão estudadas:
Força Peso (P)É o nome que damos para a força aplicada pelo campo gravitacional da Terra
sobre todos os corpos que se encontrem próximos ou na superfície do planeta.
Força Magnética É o nome que damos para a força aplicada por imãs, por exemplo, em objetos
metálicos.
Força Normal ou de apoio (N) É o nome que damos para a força que surge quando apoiamos
qualquer corpo sobre alguma superfície. O nome dela é normal pois ela sempre aparece formando
um ângulo de 90° com a superfície a qual o corpo está sendo apoiado.
Força de Atrito (Fat) É o nome que damos para a força que surge quando corpos estão
deslizando ou tentando deslizar sobre qualquer superfície. Estas forças sempre acabam dificultando
os movimentos. Elas também podem ocorrer na água, no ar (força de atrito da água ou força de atrito
do ar) etc. O único lugar onde elas não existem é no vácuo do espaço.
Força de Tração (T) É o nome que damos para as forças que atuam em cabos, cordas ou fios, ou
para as forças aplicadas por cabos, cordas ou fios.
Observações importantes sobre as forças:
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Força é uma grandeza física vetorial. Ela mede a intensidade (módulo), a direção e o sentido
dos "puxões" ou dos "empurrões", e serão representadas através dos vetores.
Quando você trabalhar com forças terá que usar tudo o que aprendeu sobre cálculo vetorial.
A unidade para força é o Newton, simbolizado pela letra N. Para você ter uma idéia de
quanto vale um Newton, basta saber que o peso de 100g de qualquer material aplica uma
força de 1 N sobre sua mão quando você o está segurando.
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Forças de contato são as forças que agem sobre os corpos somente quando o aplicador da
mesma está em contato com os corpos. Exemplos: força de atrito, força normal, força de
tração etc...
Forças de campo são as forças que agem sobre os corpos mesmo que o aplicador não esteja
em contato com os mesmos. Exemplos: força peso, força magnética etc...
Como identificar as forças ???
É muito simples, basta lembrar-se do seguinte:
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a força peso ( P ) existe sobre todos os corpos (você pode começar sempre por ela). Ela é
representada por um vetor que aponta sempre para o centro da Terra.
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sempre que o corpo estiver apoiado sobre algo, existirá a força normal ( N ), que será
representada por um vetor que sai ou entra na superfície onde o apoio acontece, formando um
ângulo de 90° com esta mesma superfície.
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sempre que um corpo estiver se movendo, ou com tendência a se movimentar, haverá o
surgimento das forças de atrito ( Fat ), que serão representadas por vetores apontados no
sentido contrário ao do movimento, ou à tendência deste movimento.
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sempre que existirem cabos ou cordas, erguendo ou puxando corpos, haverá a existência das
força de tração ( T ), que serão representadas por vetores desenhados na mesma direção da
corda ou do cabo (...ou seja, sobre as cordas ou cabos).
Toda força tem uma "irmã gêmea".
Isso mesmo, você sabia ? As forças na natureza sempre aparecem aos pares, ou seja, de duas em
duas. É a famosa Lei da Ação e Reação, também conhecida como 3ª Lei de Newton.
"Se um corpo A aplica uma força sobre um corpo B, o corpo B também aplicará uma força sobre o
corpo A, de mesma intensidade, mesma direção, mas sentido oposto"
Se eu bater na parede com minha mão, ou seja, se eu aplicar uma força sobre a parede, a parede
instantaneamente irá aplicar uma força sobre minha mão com a mesma intensidade, mesma direção e
sentido oposto à força que eu apliquei. Na verdade minha mão vai doer devido à força aplicada pela
parede sobre minha mão. Quanto maior a força aplicada pela minha mão sobre a parede maior será
também a força aplicada pela parede sobre minha mão, e logicamente maior será a dor.
Esta lei se aplica à todos os corpos e à todas as situações possíveis e imagináveis.
Quer fazer uma experiência para comprovar que a 3ª Lei de Newton existe mesmo, e não é somente
invenção dos físicos ?
Sente em uma cadeira com rodinhas e aplique uma força sobre qualquer outro corpo (empurrando
este objeto). Você irá notar que você e sua cadeira irão movimentar-se. Isso prova que o corpo
também aplicou uma força sobre você.
Interação entre corpos
Dizemos que ocorre interação entre corpos quando um aplica uma força sobre o outro. Veja os
seguintes exemplos:
1. A Terra aplica uma força sobre nossos corpos (Peso), e pela 3ª Lei de Newton, nossos corpos
também aplicam uma força sobre a Terra. Podemos dizer que a Terra interage com nossos
corpos e vice-versa.
2. Um jogador quando chuta uma bola, aplica uma força sobre ela, e a bola aplica uma força
sobre o pé do jogador. Podemos dizer que ela interage com o pé e vice-versa.
Você seria capaz de lembrar de outros exemplos ???
3ª Lei de Newton (Ação e Reação)
Relembrando:
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1ª Lei de Newton (Inércia)  Todo corpo mantém seu estado de movimento retilíneo
uniforme ou repouso se não existirem forças resultantes, diferentes de zero, agindo sobre ele.
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2ª Lei de Newton (FR = m.a)  Relaciona a força resultante, capaz de alterar o estado de
movimento ou repouso das coisas, com a aceleração que esta causada.
Interação entre os corpos
Dizemos que está ocorrendo uma interação entre corpos, ou objetos, quando um está aplicando
uma força sobre o outro.
Como isso pode acontecer...
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Forças de campo: Quando os corpos aplicam forças entre si sem estarem em contato uns
com os outros. Exemplos: Imãs, força peso etc.
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Forças de contato: Quando os corpos aplicam forças entre si somente quando estão em
contato uns com os outros. Exemplos: força normal, força de atrito etc.
A 3ª Lei de Newton, também conhecida como Lei da ação e reação, nos diz que:
"Se um corpo A aplica uma força sobre um corpo B, este corpo B aplicará simultaneamente uma
força de igual intensidade e direção, mas sentido contrário, sobre o corpo A"
Disso podemos concluir que as forças sempre aparecem aos pares na natureza, elas nunca ocorrem
sozinhas.
Alguns exemplos:
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Quando uma bola de bilhar choca-se contra outra ocorre uma interação entre elas, ou seja,
ocorre uma aplicação de forças entre elas somente enquanto estão encostadas (forças de
contato).
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Quando dois imãs são colocados próximos podemos reparar que eles podem se aproximar ou
se afastar um do outro. Isso mostra que estão aplicando forças entre si (forças de campo).
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A força que o planeta Terra aplica sobre o seu corpo chamasse força peso (força de campo), e
pela 3ª Lei de Newton, seu corpo também aplica uma força sobre o planeta, mas como sua
massa é bem menor que a da Terra, as conseqüências dela sobre você são maiores.
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Um bloco pendurado em uma mola aplica uma força sobre esta (força de contato), mas a
mola também aplica uma força sobre o corpo, por isso ele fica pendurado sem cair (em
equilíbrio).
Algumas confusões que são comuns quando se estuda a 3ª Lei de Newton:
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Quando um fusquinha choca-se com um caminhão, ocorre uma interação de forças entre eles
(da mesma maneira que as duas bolas de bilhar), mas será que o caminhão aplica uma força
maior sobre o carro ?
NÃO !!!!
Pela 3ª Lei de Newton sabemos que a força aplicada pelo caminhão terá a mesma intensidade da
força aplicada pelo carro.
Mas então porque o carro sempre "leva a pior" ?
Porque a massa do carro é menor. Lembre-se, a mesma força aplicada sobre um elefante e sobre uma
formiga causam diferentes conseqüências. (...coitada da formiga !!!)

Uma pessoa empurrando uma parede, sem que esta, logicamente, saia do lugar. Será que a
parede também aplica uma força sobre a pessoa ?
MAS É CLARO !!!
Pela 3ª Lei de Newton sabemos que as forças sempre ocorrem aos pares, portanto, se a pessoa aplica
uma força sobre a parede, você pode dizer com certeza absoluta que a parede também aplicará uma
força, de mesma intensidade, sobre a pessoa.
Mas então como eu posso comprovar que a parede aplica força sobre a pessoa ?
Se a parede instantaneamente sumisse, o que aconteceria com a pessoa que a estava empurrando ?
Pois é, ela cairia para frente. Como a pessoa não cai, quando está empurrando-a, significa que existe
uma força que não permite que isso aconteça, e esta força é aplicada pela parede.
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A força normal e a força peso é um par ação-reação ?
NÃO !!!
Mas vamos com calma, o que é par ação-reação ?
Pela 3ª Lei de Newton, sempre que algum corpo aplica uma força sobre outro, este outro "devolve"
esta força com a mesma intensidade e direção, mas em sentido contrário (lembre-se que a força é
uma grandeza vetorial, possui intensidade, direção e sentido). Este par de forças na Física chama-se
par ação-reação.
Então, o planeta aplica uma força sobre você (força peso) e você aplica uma força sobre o planeta
(que não é a força normal). Você aplica uma força sobre o piso, e o piso "devolve" a força para você
(força normal). Repare que o par ação-reação nunca é aplicado sobre um mesmo corpo. Cada
uma das duas forças é aplicada em corpos diferentes.
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Imagine um cavalo puxando uma carroça. Se o cavalo aplica uma força sobre a carroça, e a
carroça aplica uma força de mesma intensidade mas sentido contrário sobre o cavalo, como
estas duas forças não se cancelam ? Afinal, o cavalo consegue puxar a carroça !!!
Na verdade estas duas forças formam um par ação-reação, e não são aplicadas sobre o mesmo corpo.
Uma força é aplicada na carroça e a outra no cavalo. Somente as forças que são aplicadas sobre
um mesmo corpo podem ser somadas ou subtraídas, e eventualmente canceladas.