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Terceira Lei de Newton
Ação e Reação
Sabemos que força é fruto da interação, ou seja, uma força atuante em um corpo representa a ação que este corpo recebe de um outro corpo. Isaac Newton percebeu que toda ação estava associada a uma reação, de forma que, numa interação, enquanto o primeiro corpo exerce força sobre o outro, também o segundo exerce força sobre o primeiro. Assim, em toda interação teríamos o nascimento de um par de forças: o par ação-reação.
Lei da Ação e Reação
O Princípio da Ação e Reação constitui a Terceira Lei de Newton e pode ser enunciado assim:
Se um corpo A aplicar uma força sobre um corpo B, receberá deste uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto à força que aplicou em B.
Podemos observar essa troca de forças entre dois corpos, por exemplo, na colisão abaixo.
A força que A exerce em B ( FAB) e a correspondente força que B exerce em A ( FBA) constituem o par ação-reação dessa interação de contato (colisão). Essas forças possuem mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos. Ou seja:
Ao aplicarmos a terceira lei de Newton, não podemos esquecer que as forças de ação e reação:
- estão associadas a uma única interação, ou seja, correspondem às forças trocadas entre apenas dois corpos;
- têm sempre a mesma natureza (ambas de contato ou ambas de campo), logo, possuem o mesmo nome (o nome da interação);
- atuam sempre em corpos diferentes, logo, não se equilibram.
3. Exemplos de Interações
Observe a seguir os pares ação-reação de algumas básicas interações de campo e de contato.
A . Interações de campo
B . Interações de contato
Resumo Terceira Lei de Newton
“Para cada ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade.”
Exercícios Resolvidos
01. Uma bola de peso igual a 1 N encontra-se em repouso, suspensa através de um fio ao teto de uma sala. Considere que ela esteja sujeita a ação exclusiva de seu peso e da força de tração do fio, como ilustra o esquema abaixo.
a) Qual o módulo da força de tração?
b) As forças e constituem um par ação-reação?
Resolução
a) Pelo fato da bola estar em equilíbrio estático (repouso), temos:
b) Embora e , atuantes na bola, tenham a mesma intensidade (1 N), a mesma direção (vertical) e sentido opostos, as forças peso e tração não contituem um par ação-reação, pelo seguinte motivo fundamental: as forças de ação e reação nunca atuam no mesmo corpo. Outro motivo: ação e reação devem ser ambas de campo ou ambas de contato, o que não ocorre com as forças peso (de campo) e tração (de contato).
Observação Na situação apresentada, a bola sofre duas interações: uma de campo gravitacional com a Terra e uma de contato com o fio. O esquema abaixo ilustra, simplificadamente, os pares ação-reação dessas duas interações.
02. A figura a seguir mostra uma caixa de massa 50 kg sendo erguida verticalmente, com aceleração ascendente de 1,0 m/s2, por um elevador de um prédio. Adote g = 10 m/s2.
a) Quais as intensidades das forças atuantes na caixa durante sua elevação?
b) Qual a intensidade da força exercida pela caixa sobre o piso do elevador?
Resolução
a) As forças que atuam na caixa são: o peso e a força normal, devido ao contato com o piso do elevador. Primeiramente, calculemos a intensidade do peso da caixa:
Aplicando-se a Segunda Lei de Newton na caixa, vem:
b) Pela Terceira Lei de Newton, a caixa interage com o piso do elevador trocando forças normais entre si. Ou seja, a força que a caixa exerce no piso do elevador constitui a reação à força normal recebida por ela.Logo:
