Terceira Lei de Newton – Princípio da Ação e Reação
Conforme a Terceira Lei de Newton, também conhecida como Princípio da Ação e Reação, as forças de ação e reação tem:
- Mesma intensidade;
- Mesma direção;
- Sentidos opostos;
- Aplicações em corpos diferentes.
Em outras palavras, sempre que o um corpo A exercer uma ação sobre um corpo B, haverá uma reação de B em A, e nunca no mesmo corpo, o que significa que elas não são forças que se anulam.
Há outros pontos interessantes a respeito da Terceira Lei de Newton aos quais precisamos prestar atenção:
- A reação a uma tração é uma tração;
- A reação a uma normal é uma normal;
- A reação a uma força elétrica é uma força elétrica.
Aplicações da Terceira Lei de Newton
Exemplo 1
Vamos a um exemplo:
Na imagem acima, temos 3 casos de força elétrica de ação e reação. No primeiro, as partículas vão ao encontro uma da outra, pois cargas contrárias se atraem. Assim, se a força que a partícula 2 (negativa) exerce na partícula 1 (positiva) é chamada de F₂₁, a força que a partícula 1 exerce na partícula 2 é F₁₂, sendo
Eles possuem mesma direção, sentidos opostos e mesmo módulo.
Em módulo, 
No segundo caso, temos duas partículas positivas, e a força que exercem entre si é a de repulsão. Vamos chamar a partícula da esquerda de B e a da direita, de A.
Assim,
O mesmo ocorre no terceiro exemplo, com as partículas negativas.
Lembrando que FAB e FBA ocorrem em corpos separados e nunca se anulam.
Exemplo 2
Agora, vamos falar da Terceira Lei de Newton na força de tração.
O fio vermelho que vemos na imagem acima é chamado de fio ideal, que é um fio que não tem massa. No momento inicial, esse sistema está em equilíbrio,
Se formos decompor as forças que atuam sobre o sistema, temos uma força do fio que age sobre o teto puxando-o para baixo, que vamos chamar de T₁. A reação, a força do teto que puxa o fio para cima, chamamos de -T₁.
No caso da interação entre fio e bloco, o fio puxa o bloco para cima por meio de uma força T₂, e a reação é uma força do bloco puxando o fio para baixo, que é -T₂. Tanto o par T₁ e -T₁ quanto o par T₂ e -T₂ formam forças de ação e reação entre si (T₁ com -T₁ e T₂ com -T₂).
Ação e reação: força gravitacional
A força da gravidade, também chamada de peso, é uma força que está sempre na linha que liga o centro de um corpo ao centro de outro. Então, podemos dizer que, assim como a Terra ‘puxa’ a Lua, a Lua também ‘puxa’ a Terra.
Veja que os vetores da força da Lua sobre a Terra e a força da Terra sobre a Lua possuem o mesmo módulo, mesma direção e sentidos diferentes.
Exemplo 1
Vamos considerar o exemplo de uma mesa que está sobre a Terra com uma caixa em cima:
Na caixa, atuam duas forças: normal (N) e peso (P):
Lembre-se que a normal não é a reação ao peso, e podemos afirmar isso pelo simples fato de que elas atuam no mesmo corpo, e ação e reação nunca atuam sobre o mesmo corpo. Mas, então, onde está a força de reação ao peso, que é a força gerada pela Terra que puxa a caixa?
Bom, essa força de reação que a caixa exerce sobre a Terra, que podemos chamar de -P, está na própria Terra, e é um vetor de mesma direção, mesmo módulo e sentido oposto.
Já a normal é gerada entre a caixa e a mesa. Então, se a mesa empurrou a caixa para cima, a caixa empurrará a mesa para baixo como reação à normal. Portanto, a reação à normal (-N) volta para a mesa.
Resumindo, a reação ao peso de um corpo está no centro da Terra, e normal e peso nunca formam um par ação e reação.
Ação e reação: forças de atrito entre pneu e solo
Agora, vamos falar de ação e reação nos pneus de um carro, que pode ter tração dianteira, tração traseira ou tração nas 4 rodas. A tração numa roda é o que leva o carro para a frente quando ele acelera.
Portanto, se a tração é dianteira, as rodas da frente empurram o chão para trás, e o chão empurra a roda para a frente. Neste caso, as rodas traseiras são soltas, e não estão ligadas ao motor, então a tração está apenas nas rodas da frente. As rodas de trás, por sua vez, quando batem no chão, empurram-no para frente, e o chão empurra a parte de trás da roda para trás. Então, o atrito das rodas da frente está a favor da aceleração do carro,
No caso de um carro com tração traseira, funciona ao contrário: as rodas traseiras empurram o chão para trás, e o chão empurra as rodas traseiras para a frente. A roda da frente não está ligada ao motor, e quando ela gira, o chão bate nela e empurra-a para trás, gerando uma reação que empurra o chão para frente.
Se o carro tem tração nas 4 rodas, todas empurram o chão para trás, e o chão empurra todas as rodas para a frente. Então, todas as rodas recebem forças a favor da aceleração.
No caso de uma pessoa andando, o pé da pessoa empurra o chão para trás, enquanto o chão empurra o pé para a frente, funcionando da mesma forma que as rodas que têm tração.
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