Segunda Lei De Newton

É grande a importância de ressaltar a aplicabilidade que possui a Segunda Lei de Newton para explicar fenômenos macroscópicos como uma maçã caindo de uma árvore, um carro derrapando em uma curva, a sensação de “ausência ou aumento de peso” que sentimos dentro de um elevador, o funcionamento de uma gangorra no parque, dentre outros fenômenos do nosso cotidiano. Nessa experiência, compreenderemos a relação entre a Força Resultante que atua em uma partícula e sua aceleração, com o auxílio de sensor fotoelétrico, trilho, eletroímã, cronômetro digital, entre outros equipamentos, e obter resultados acerca da constância da aceleração.

A segunda lei de Newton, também chamada de princípio fundamental da dinâmica, afirma que a força resultante em uma partícula é igual a razão do tempo de mudança do seu momento linear em um sistema de referência inercial:

Esta lei conforme acima apresentada tem validade geral, contudo, para sistemas onde a massa é uma constante, esta grandeza pode ser retirada da derivada, o que resulta na conhecida expressão muito difundida no ensino médio:

onde é a força resultante aplicada, m é a massa (constante) do corpo e é a aceleração do corpo. A força resultante aplicada a um corpo produz uma aceleração a ela diretamente proporcional.

Em casos de sistemas à velocidades constantes e massa variável, a exemplo um fluxo constante de calcário caindo sobre uma esteira transportadora em indústrias de cimento, a velocidade pode ser retirada da derivada e a força horizontal sobre a esteira pode ser determinada como:

onde é a velocidade constante da esteira e é a taxa temporal de depósito de massa sobre esta.

Em casos mistos onde há variação tanto da massa como da velocidade - a exemplo do lançamento do ônibus espacial, ambos os termos fazem-se necessários.

A segunda lei de Newton em sua forma primeira, ainda é válida mesmo se os efeitos da relatividade especial forem considerados, contudo no âmbito da relatividade a definição de momento de uma partícula requer alteração, sendo a definição de momento como o produto da massa de repouso pela velocidade válida apenas no âmbito da física clássica.

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