Segunda Lei de Newton
Quando uma força resultante empurra um objeto, ele acelera — fica mais rápido, mais lento ou muda de direção. Quanto maior a força, maior a aceleração; quanto mais massivo o objeto, menor a aceleração.
A fórmula
F = m · a
- F — força (N): o empurrão ou puxão resultante atuando sobre o objeto
- m — massa (kg): quanta matéria o objeto tem — sua resistência a ser acelerado
- a — aceleração (m/s²): o quão rápido a velocidade do objeto muda a cada segundo
Exemplo resolvido
Um carrinho de 2 kg em um piso sem atrito é empurrado com uma força constante de 8 N. Quão rápido ele acelera?
- m = 2 kg
- F = 8 N
- a = F / m
- a = 8 N / 2 kg
a = 4 m/s²
Teste-se
O mesmo empurrão de 8 N agora atua sobre um carrinho mais pesado de 4 kg. Qual é a sua aceleração?
- 4 m/s²
- Resposta correta: 2 m/s²
- 32 m/s²
Certo! Dobrar a massa corta a aceleração pela metade: 8 N ÷ 4 kg = 2 m/s².
Para dar ao carrinho original de 2 kg o dobro da aceleração (8 m/s²), a força deve ser…
- Resposta correta: 16 N
- 4 N
- 8 N
Exatamente — a aceleração é proporcional à força: F = 2 kg × 8 m/s² = 16 N.
Onde você vê isso
Um carrinho de compras é fácil de empurrar quando vazio e difícil de empurrar quando carregado com mantimentos — mesma força, menos aceleração, porque a massa aumentou. O motor de um carro parece mais fraco puxando um reboque pela mesma razão: a força líquida permanece semelhante, mas a massa combinada é muito maior.
Erros comuns
Um conceito errado comum é que força é necessária para manter algo se movendo a uma velocidade constante — força é necessária apenas para mudar a velocidade, e um objeto em movimento com força líquida zero continua se movendo à mesma velocidade para sempre. Outro é tratar F = ma como “força causa velocidade” em vez de “força causa aceleração” — uma força grande em uma massa grande ainda pode produzir uma aceleração pequena.
Como se conecta
Isto se baseia diretamente na queda livre e movimento de projétil, onde a gravidade já estava acelerando objetos — a segunda lei de Newton explica essa aceleração como F = ma, com F sendo o peso do objeto. Leva à conservação da quantidade de movimento, que é realmente a segunda e terceira leis de Newton aplicadas a dois objetos empurrando um ao outro ao mesmo tempo.