Acelerando um carro
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m = 1200 kg; a = 3 m/s²F = ma = 1200 · 3 = 3600 N, que são 3,6 kN. Essa é a força resultante: o motor precisa empurrar isso a mais do que o arrasto e o atrito que seguram o carro.
Calculadora de força e força peso
A segunda lei de Newton, F = ma, e a força peso, W = mg, resolvidas para qualquer valor.
Última atualização
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A fórmula da força: a segunda lei de Newton
A segunda lei de Newton diz que a força resultante sobre um objeto é igual à sua massa vezes a sua aceleração: F = ma. Com m em quilogramas e a em metros por segundo ao quadrado, F sai em newtons, N. Um newton é a força que dá a 1 kg uma aceleração de 1 m/s². Acelerar um carro de 1200 kg a 3 m/s² exige 1200 · 3 = 3600 N.
A força peso também é uma força, a atração da gravidade sobre uma massa, e segue a mesma lei com a aceleração da queda livre: W = mg (nos livros brasileiros, muitas vezes P = mg). Na Terra g vale 9,81 m/s², então uma pessoa de 70 kg pesa 70 · 9,81 = 686,7 N. Na Lua g vale 1,62 m/s² e a mesma pessoa pesa 113,4 N. A massa continua 70 kg em todo lugar; só o peso muda.
A calculadora tem uma aba para cada uma. Na primeira, dê dois entre força, massa e aceleração e ela encontra o terceiro. Na segunda, dê uma massa para achar o peso, ou um peso para achar a massa; g começa em 9,81 m/s² e você pode mudá-lo para a Lua, outro planeta ou um problema que usa 9,8 ou 10, ou apagá-lo para achar g a partir de um peso e uma massa. Gramas, libras, quilonewtons e libras-força são convertidos para o SI primeiro, e cada passo aparece.
O que observar
- O F de F = ma é a força resultante, tudo o que atua sobre o objeto somado com os sentidos. Empurre uma caixa com 50 N contra 20 N de atrito e a força resultante é 30 N.
- 1 N = 1 kg·m/s². Uma maçã de 100 g pesa cerca de 0,98 N, mais ou menos um newton.
- Massa é a quantidade de matéria, em quilogramas, e é a mesma em todo lugar. Peso é uma força, em newtons, e depende de g.
- Dobre a força sobre a mesma massa e a aceleração dobra; dobre a massa com a mesma força e ela cai pela metade.
- Uma força tem sentido. Uma resposta negativa significa que a força aponta no sentido oposto ao que você escolheu como positivo.
Como calcular a força
Coloque a massa em quilogramas
Gramas divida por 1000, libras multiplique por 0,4536. 500 g são 0,5 kg.
Coloque a aceleração em m/s²
ft/s² multiplique por 0,3048. Para o peso, a aceleração é g: 9,81 m/s² na Terra.
Multiplique
F = m · a. 1200 kg · 3 m/s² = 3600 N, que são 3,6 kN.
Isole para os outros valores
m = F/a e a = F/m. Deixe em branco o campo que você quer e a calculadora escreve a fórmula isolada antes de substituir os números.
O peso de uma pessoa de 70 kg pelo sistema solar
W = mg com a gravidade na superfície de cada astro, arredondada. A massa é 70 kg em todas as linhas; só g muda.
| Lugar | g | Peso |
|---|---|---|
| Lua | 1,62 m/s² | 113,4 N |
| Marte | 3,71 m/s² | 259,7 N |
| Vênus | 8,87 m/s² | 620,9 N |
| Terra | 9,81 m/s² | 686,7 N |
| Júpiter | 24,79 m/s² | 1735,3 N |
Exemplos resolvidos
A massa a partir de uma força
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F = 20 N; a = 4 m/s²Deixe a massa em branco: m = F/a = 20 / 4 = 5 kg.
O seu peso na Terra
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m = 70 kg; g = 9,81 m/s²Na aba de peso, W = mg = 70 · 9,81 = 686,7 N, cerca de 154,4 libras-força.
A mesma pessoa na Lua
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m = 70 kg; g = 1,62 m/s²Mude g para 1,62: W = 70 · 1,62 = 113,4 N, cerca de um sexto do peso na Terra, com os mesmos 70 kg de massa.
Erros comuns
- Chamar massa de peso. 70 kg é uma massa; o peso dela na Terra é 686,7 N. A balança do banheiro mostra quilogramas porque divide por g para você.
- Usar gramas. 500 g são 0,5 kg; colocar 500 dá uma força mil vezes grande demais.
- Usar uma só força quando várias atuam. F = ma usa a força resultante, então some antes cada força com seu sentido.
- Confundir libra com libra-força. lb é uma massa (0,4536 kg) e lbf é uma força (4,448 N). Uma massa de 1 lb pesa cerca de 1 lbf na Terra.
- Usar um g diferente do seu curso. Muitos problemas arredondam para 9,8 ou 10 m/s²; mude o campo g para combinar, ou as respostas vão diferir um pouco.
- Esquecer o sentido. Uma força de frenagem num carro que anda para a frente é negativa se para a frente é positivo, e F = ma então dá a aceleração negativa da frenagem.
Perguntas frequentes sobre força e força peso
Qual é a fórmula da força?
F = ma, a segunda lei de Newton: força é massa vezes aceleração. Com a massa em quilogramas e a aceleração em m/s², a força sai em newtons. 1200 kg a 3 m/s² exigem 3600 N.
O que diz a segunda lei de Newton?
A força resultante sobre um objeto é igual à sua massa vezes a sua aceleração, F = ma. Uma força maior dá uma aceleração maior, e uma massa maior precisa de uma força maior para a mesma aceleração.
Como calcular a força peso a partir da massa?
Multiplique por g, a aceleração da queda livre: W = mg. Na Terra g vale 9,81 m/s², então 70 kg pesam 70 · 9,81 = 686,7 N. A resposta é uma força, em newtons.
Qual é a diferença entre massa e peso?
Massa é a quantidade de matéria de um objeto, em quilogramas, e não muda de um lugar para outro. Peso é a força da gravidade sobre essa massa, em newtons, então muda com g: 686,7 N na Terra e 113,4 N na Lua para os mesmos 70 kg.
O que é um newton?
A unidade de força do SI: 1 N = 1 kg·m/s², a força que dá a 1 kg uma aceleração de 1 m/s². 1 kN são 1000 N, e 1 libra-força é cerca de 4,448 N.
Como achar a massa pela força e pela aceleração?
Isole a massa em F = ma: m = F/a. Uma força de 20 N que dá uma aceleração de 4 m/s² significa uma massa de 20 / 4 = 5 kg.
Quanto vale g na Lua e nos outros planetas?
Cerca de 1,62 m/s² na Lua, 3,71 em Marte, 8,87 em Vênus e 24,79 em Júpiter, contra 9,81 na Terra. Digite qualquer um deles no campo g da aba de peso.
