Física · Básico

Força Resultante e Segunda Lei de Newton

força resultante, massa e aceleração no modelo escalar da Segunda Lei, distinguindo soma vetorial de força isolada.

3 objetivos 1 exemplo resolvido 2 exercícios com resposta Pré-requisitos: 2 aulas para revisar
Ao final da aula

Objetivos de aprendizagem

  • Explicar como força resultante altera o estado de movimento.
  • Aplicar F_resultante=ma com grandezas e domínio coerentes.
  • Interpretar força resultante sem ultrapassar a condição massa positiva e eixo definido.

Está difícil? Revise antes: Movimento e Aceleração Constante, Vetores, posição e deslocamento

Já domina esses conhecimentos? Continue para o conceito.

Fundamento

Entenda o conceito

Empurrar uma caixa pode mudar seu movimento; outro empurrão no sentido contrário pode compensar o primeiro. Força descreve uma interação. O movimento responde à soma vetorial de todas as forças sobre o corpo, chamada resultante, e não a uma força escolhida isoladamente.

A primeira lei de Newton afirma que, sem força resultante, um corpo mantém velocidade constante, incluindo repouso. Essa tendência é a inércia. As leis na forma apresentada valem em referenciais inerciais, nos quais um corpo livre não acelera. Em um veículo que acelera, explicar o movimento relativo exige cuidados adicionais com o referencial.

A segunda lei relaciona força resultante, massa e aceleração: ΣF=ma para massa constante. Σ, sigma, significa soma; em um eixo, some as componentes com sinal. Massa mede inércia e usa kg; peso é força gravitacional e usa N, newton. P=mg perto da superfície com g aproximadamente constante.

A terceira lei descreve pares de interação: se A exerce uma força em B, B exerce em A uma força de mesmo módulo e direção, com sentido oposto. Elas atuam em corpos diferentes; não se cancelam no diagrama de um só corpo. Peso e normal não formam esse par: ambos atuam no corpo apoiado.

Faça um diagrama isolando o corpo. Desenhe peso para baixo, normal perpendicular à superfície, tração ao longo do fio ideal e atrito tangente à superfície, contrário ao deslizamento ou à tendência de deslizar. Normal não é automaticamente mg: isso depende de equilíbrio vertical e das demais forças.

No atrito estático, a força se ajusta até um máximo μsN; não é sempre igual a esse máximo. Quando há deslizamento, o modelo usual é Fat=μcN. μ é um coeficiente sem unidade, definido pelos materiais e condições. Em uma mola no regime elástico linear, a força restauradora é proporcional à deformação e se opõe a ela: F=−kx, lei de Hooke.

Força resultante
Soma vetorial das forças que atuam no mesmo corpo.
Inércia
Tendência a manter a velocidade quando a resultante é zero.
Normal
Força de contato perpendicular à superfície.
Σ
Símbolo que representa uma soma.
Relações e variáveis

Fórmulas explicadas

ΣFx=maₓ; ΣFy=maᵧ

Aplica a segunda lei em cada eixo.

Quando usar: Massa constante e referencial inercial.

Cuidado: Não somar forças que atuam em corpos diferentes no mesmo diagrama.

F
força Unidade: N
m
massa Unidade: kg
a
aceleração Unidade: m/s²
P=mg; Fat,c=μcN; Fmola=−kx

Modelos para peso, atrito de deslizamento e força elástica.

Quando usar: g aproximadamente constante; atrito com deslizamento; mola no regime linear.

Cuidado: Atrito estático pode ser menor que μsN.

g
aceleração gravitacional Unidade: m/s²
μc
coeficiente de atrito cinético Unidade: sem unidade
N
módulo da normal Unidade: N
k
constante elástica Unidade: N/m
x
deformação orientada Unidade: m
Do enunciado à interpretação

Exemplo resolvido passo a passo

Exemplo resolvido

Força para acelerar

Enunciado

Qual força acelera 4 kg a 5 m/s²?

Dados
  • mode = force
  • force = 20
  • mass = 4
  • acceleration = 5
Fórmula
F_resultante=ma
Substituição
F=4×5=20

Resolução

  1. Identifique massa e aceleração.
  2. Multiplique.
  3. Expresse em newtons.

Resultado: 20 N

Interpretação: F=ma relaciona a soma das forças a uma componente da aceleração.

Pratique · Tente antes de abrir a solução

Exercícios com solução

Tente resolver sem consultar a resposta; uma estimativa inicial ajuda a perceber sinal, unidade e ordem de grandeza.

Exercício 1

Uma caixa de 4 kg recebe 18 N para a direita e atrito de 6 N para a esquerda. Qual é a aceleração horizontal?

Ver solução passo a passo

Solução passo a passo

  1. Fx=18−6=12 N.
  2. ax=12/4=3 m/s².
  3. O sentido é para a direita; 18/4 ignoraria o atrito.

Resposta: 3 m/s² para a direita.

Exercício 2 · Checagem conceitual

Um livro está parado na mesa. Peso e normal são ação e reação? Se a resultante for zero, ele necessariamente estará parado?

Ver solução passo a passo

Solução passo a passo

  1. Peso e normal atuam ambos no livro e não formam par da terceira lei. A reação ao peso atua na Terra; a reação à normal atua na mesa.
  2. Resultante zero implica velocidade constante num referencial inercial; repouso é apenas um dos casos. Com massa constante, não há variação da quantidade de movimento.

Resposta: Não; pares atuam em corpos diferentes. Resultante zero permite repouso ou MRU.

Para conferir seu raciocínio: Cancelar ação e reação no diagrama de um único corpo mistura dois sistemas distintos.

Resumo da aula

Você aprendeu

  • Força é interação; resultante é soma vetorial.
  • As três leis têm papéis diferentes.
  • Um diagrama evita esquecer ou duplicar forças.
Prática guiada

Confira ou avance com as calculadoras

Resolva primeiro no papel. Depois, use a ferramenta para conferir a relação trabalhada ou explorar a conversão indicada.

Revisão editorial

Fontes e atualização

Conteúdo revisado em 05/10/2026.

  • Physics — OpenStax — Rice University. Movimento, forças, energia, momento, pressão e ondas.