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Segunda Lei de Newton

Parte da seção Mecânica do Journey de Physics da Coddy. Lição 12 de 97.

Quando as forças não se anulam, a força resultante altera o movimento: o objeto acelera ou desacelera. A rapidez com que sua velocidade muda, em m/s a cada segundo, é sua aceleração aa. Sua unidade é m/s2\mathrm{m/s^2}: uma aceleração de 2 m/s22\ \mathrm{m/s^2} significa que o objeto fica 2 m/s2\ \mathrm{m/s} mais rápido a cada segundo. Desacelerar também é uma aceleração, apontando para trás. A segunda lei de Newton diz qual é sua intensidade:

∑F⃗=ma⃗\sum \vec{F} = m\vec{a}

A aceleração aponta na mesma direção que a força resultante, e uma massa maior sofre menos aceleração com a mesma força. A força é medida em newtons: 1 N=1 kg⋅m/s21\ \mathrm{N} = 1\ \mathrm{kg \cdot m/s^2}.

Uma caixa de 5 quilogramas empurrada para a direita por F, com uma força de atrito f menor para a esquerda; ela acelera para a direita, na direção da força resultante

N e mg se cancelam; a força resultante F menos f aponta para a direita, assim como a aceleração.

Resolva um problema em três etapas: desenhe todas as forças que atuam sobre o objeto, escolha uma direção positiva e, então, escreva a força resultante como ma\relax ma.

Uma caixa de 5 kg5\ \mathrm{kg} é empurrada para a direita com 40 N40\ \mathrm{N}, enquanto o atrito a puxa para a esquerda com 10 N10\ \mathrm{N}: 40−10=5a\relax 40 - 10 = 5a, então a=6 m/s2a = 6\ \mathrm{m/s^2} para a direita.

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Desafio

Uma caixa de 4 kg4\ \mathrm{kg} é empurrada para a direita com 30 N30\ \mathrm{N} e desliza pelo chão, enquanto o atrito a puxa de volta com 6 N6\ \mathrm{N}. Encontre sua aceleração aa.

Experimente você mesmo

Physics diagram: crate, vec; arrows v

Isole aa

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