SEMINÁRIO DE CIÊNCIAS 
Autor: Raayane Calisteene | Publicado: 2012-11-26T17:13:00-08:00



Força&nbsp;é um dos conceitos fundamentais da&nbsp;Física newtoniana. Relacionado com as três&nbsp;leis de Newton, é uma grandeza que tem a capacidade de vencer a&nbsp;inércia&nbsp;de um corpo, modificando-lhe a velocidade (seja na sua&nbsp;magnitude&nbsp;ou&nbsp;direção, já que se trata de umvetor). Como corolário, chega-se ao&nbsp;constructo&nbsp;de que a força pode causar deformação em um objeto flexívelCitação:&nbsp;Força: qualquer agente externo que modifica o movimento de um corpo livre ou causa deformação num corpo fixo. Intuitivamente, a força se identifica com as noções de empuxo ou impuxo. A força, por ser também um&nbsp;vetor, tem dois elementos: amagnitude&nbsp;e a&nbsp;direção. A&nbsp;Segunda Lei de Newton&nbsp;,&nbsp;foi originalmente formulada em termos ligeiramente diferentes, mas equivalentes: a versão original afirma que a força que age sobre um objeto é igual à&nbsp;derivada&nbsp;temporal do&nbsp;momento linear&nbsp;deste objeto.

Alguns conceitos relacionados com a força:

pressão,&nbsp;divisão&nbsp;ou&nbsp;distribuição&nbsp;da&nbsp;força&nbsp;sobre a&nbsp;área;
arrasto, diminuição da velocidade de um objeto;
torque,&nbsp;momento&nbsp;que produz mudanças na velocidade de rotação de um objeto.


A força aplicada num corpo fixo é chamada&nbsp;tensão&nbsp;mecânica&nbsp;ou&nbsp;estresse mecânico, um termo técnico para as influências que causam deformação da matéria. Enquanto o estresse mecânico pode permanecer incorporado em um objeto sólido, gradualmente, deformá-lo, estresse mecânico em um fluido determina mudanças em sua pressão e&nbsp;volume.



A moderna versão da segunda lei de Newton é uma&nbsp;equação diferencial:


sendo&nbsp;&nbsp;um&nbsp;momento linear&nbsp;do sistema, e&nbsp;&nbsp;uma força. Ambos são grandezas vetoriais.

Por definição do momento linear de uma partícula:&nbsp;sendo&nbsp;m&nbsp;uma massa e&nbsp;sua&nbsp;velocidade.

Em um sistema de massa constante, o uso da&nbsp;regra da constante na diferenciação&nbsp;permite que a variável massa seja recolocada fora do operador diferencial; assim, chega-se a:

Por substituição da definição da&nbsp;aceleração, chega-se, finalmente, à versão algébrica da segunda lei de Newton:


Algumas fontes chamam esta lei de "segunda fórmula mais famosa da física", perdendo apenas para a&nbsp;E=mc2&nbsp;de Einstein.Newton jamais enunciou explicitamente a lei nesta forma reduzida.

A segunda lei de Newton afirma a proporcionalidade direta de aceleração à força (no caso da massa constante) e a proporcionalidade inversa da aceleração à massa (no caso de força constante). A aceleração pode ser definida em dinâmica como a derivada da velocidade em relação ao&nbsp;tempo. No entanto, em física avançada, ainda há questões profundas que permanecem, como em relação à definição adequada da massa.

O conceito de&nbsp;relatividade geral&nbsp;oferece uma equivalência entre&nbsp;espaço-tempo&nbsp;e massa, mas algumas fontes citam a segunda lei de Newton como definição de massa.&nbsp;De outro modo, fontes citam esta mesma lei como definição de força, o que é negado por autores mais rigorosos.

[editar]Terceira Lei de Newton

Ver artigo principal:&nbsp;Terceira lei de Newton

A Terceira Lei de Newton trata da aplicação simétrica de forças em diferentes objetos. A terceira lei explica que todas estas forças são interações entre diferentes corpos&nbsp;e que entre estes não há uma força unidirecional atuando um único corpo. Sempre que um primeiro exerce uma força&nbsp;F&nbsp;em um segundo corpo, o segundo corpo exerce uma força no primeiro corpo, igual em magnitude e contrária em direção. Esta lei é também referida como&nbsp;lei de ação e reação, sendo que uma força é chamada de ação e a outra de reação. A ação e a reação são simultantêas:


Se o objeto 1 e o objeto 2 são considerados como partes de um sistema, a soma das forças entre objetos do sistema é nula:


No caso de um sitema fechado de particulas em que não há uma força externa, os objetos constituintes podem acelerar-se um em relação ao outro, mas o sistema completo permanece não acelerado, tendo como base de localização o&nbsp;centro de gravidade. Alternativamente, se uma força externa atua sobre o sistema, então o centro de gravidade experimentará uma aceleração proporcional à magnitude da força externa dividida pela massa do sistema.&nbsp;

Combinando a segunda e a terceira lei de newton, chega-se ao resultado da conservação de&nbsp;momento linear&nbsp;de um sitema:

e, aplicando a&nbsp;integral&nbsp;em relação ao tempo, a igualdade:


é obtida. Num sistema que contém os objetos 1 e 2,


(conservação de um momento linear).

Partindo-se da lei e aplicando deduções, cheaga-se a uma generalização para um sistema com vários objetos. Neste caso, ainda, a troca forças entre objetos constituintes não afeta o impulso do sistema como um todo.