Leis de Newton

1º Lei de Newton

Segundo o Halliday, a primeira lei de Newton pode ser enunciada como: Considere um corpo sobre o qual não atua força resultante. Se o corpo estiver em repouso, ele permanecera em repouso. Se o corpo estiver em movimento com velocidade constante, ele continuará nesse mesmo movimento.

Basicamente um corpo tende a permanecer em inercia se o somatório de forças neste corpo for nulo e consequentemente ele tende a sair da inercia quando este mesmo somatório não é nulo. Exemplo: Uma bicicleta só sairá do repouso quando o ciclista aplicar uma força (pedalar etc.), e neste mesmo exemplo a bicicleta só irá parar quando submetida a uma força contraria ao movimento (atrito, freios etc.).

No caso dos anéis, eles só levitaram (saíram da inercia) quando foram submetidos a uma força que foi maior do que a força que os mantinha na inercia, ou seja, eles só saíram do repouso quando a força magnética foi maior que a força peso.

2º Lei de Newton

Ainda utilizando o Halliday, a segunda lei de newton pode ser enunciada como: O somatório das forças que agem em um corpo é igual a massa que este corpo possui vezes a aceleração dele.

A primeira lei de newton é uma particularidade da segunda, pois quando um corpo está em inercia a aceleração resultante é igual a zero, por sua vez o somatório de forças também é igual a zero. Em Outras, a aceleração que um corpo tem é devido a força na qual ele está sendo submetido sobre a sua massa. Pode ser resumir toda a teoria na seguinte formula:

Equação 1

Quando a força magnética supera força peso a força peso, o anel passa a subir com uma determinada aceleração até um certo ponto onde a força magnética se equipara com a força peso e o anel passa a levitar, desta maneira no intervalo de tempo em que o anel está subindo, ele tem uma aceleração que se multiplicado pela sua massa fica igual a subtração da força magnética pela força peso. Em termos de equação, o balanceamento de forças no anel pode ser escrito como:

Equação 1

↓

↓

Adotando o Sentido positivo para cima

↓

↓

Fonte: Própria

Onde “Fr” é a força resultante, “Fm” é a força magnética, “Fp” é a força peso, “m” é a massa do anel e “a” é aceleração do anel. Vale lembrar que quando o anel parar de subir, ele entrará num estado de levitação, logo, ele não terá aceleração, ou seja a força magnética é igual em modulo a força peso.

3º Lei de Newton

De acordo com o Halliday a terceira lei de newton pode ser descrevida como: Quando um corpo exerce uma força sobre um segundo corpo, então o segundo corpo sempre exerce uma força sobre o primeiro. Além disso as forças são sempre iguais em intensidades e opostas em sentido.

Basicamente, quando um corpo “A” exerce uma ação sobre um corpo “B”, este corpo “B” realiza uma reação sobre o corpo “A” de forma que a força de ação tem a mesma intensidade do que a força de reação, porém ambas têm sentidos opostos. 

Fonte: Mundo Educação

Desta maneira, se a bobina realiza uma força (ação) sobre o anel empurrando o anel para cima, o anel realiza uma força (reação) sobre a bobina o empurrando para baixo de modo que ambas as forças são iguais.

                                Fonte: Própria

Onde Fab é a força que o anel realiza sobre a bobina e Fba é a força que a bobina realiza sobre o anel.

Referências:

HALLIDAY, David; RESNIK, Robert; KRANE, Denneth S. Física 3. 4ª Edição. Rio de Janeiro, LTC, 2004.

Postado por: Abraão Lima