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Física

Terceira lei de Newton: Ação e Reação

Você conhece a terceira lei de Newton, também chamada de lei da ação e reação? Confira aqui sua definição e diversos exemplos contextualizados.

Autor Representação de uma pessoa Denis Data Representação de um calendário 16/10/2019 Tempo Representação de um relógio 6min  de leitura

A terceira lei de Newton nos diz o seguinte:

“Para toda ação há sempre uma reação de mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário”

Tá, mas o que seriam essas ações e reações? Assim como as demais leis de newton, essa lei também trata de forças.

As forças sempre atuam em pares, ou seja, se existe uma força, existe uma reação à essa força.

Isso significa que, sempre que um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, o corpo B também exerce uma força sobre o corpo A e essa força tem a mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário ao da força exercida por A.

Matematicamente, isso pode ser resumido por:

Relação vetorial das forças de ação e reação da terceira lei de Newton. Ambas tem mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos.

Em que FAB se refere à força que A exerce sobre B e FBA se refere à força que B exerce sobre A.

Por exemplo, quando uma pessoa (A) exerce uma força F sobre uma caixa (B). A caixa também exerce uma força F sobre a pessoa, porém no sentido oposto.

Diagrama que representa a terceira lei de newton. Uma mão exerce uma força sobre uma caixa, que exerce sobre a mão uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto.
Caixa exerce força F sobre a pessoa.

Alguns exemplos da Terceira Lei de Newton

Seguem abaixo mais alguns exemplos e aplicações da lei da ação e reação.

Peso e Normal

Observe a imagem abaixo. As únicas duas forças atuantes sobre a caixa são o peso (P) e a normal (N). Sendo assim, elas acabam se cancelando:

Uma caixa parada sobre uma mesa. As únicas duas forças atuantes são normal e peso. Ambas se equilibram.
Forças peso (P) e normal (N) se anulam.

Esse par de forças representa um par ação-reação, ou seja, a normal é uma reação à força peso?

NÃO! As forças de ação e reação sempre atuam em corpos diferentes, NUNCA no mesmo corpo e, portanto, elas nunca se cancelam.

Tá, mas então qual é e onde está aplicada a reação à força peso?

A força peso é resultante da atração gravitacional entre um corpo e o planeta Terra, ou seja, é aplicada pela Terra sobre esse corpo. Portanto, a reação à essa força deve ser exercida pelo corpo sobre o planeta Terra:

Representação do par ação e reação da força de atração gravitacional (peso).
Força peso é aplicada pela Terra sobre o corpo.

Movimentos resultantes de forças de reação

Quando soltamos uma bexiga cheia com seu bocal aberto, permitindo a saída do ar, ela sai voando por aí. Qual a força que causa o seu movimento?

Bom, a fluidodinâmica nos diz que um fluido sempre irá se mover da região de maior pressão para a região de menor pressão. Como a pressão dentro da bexiga cheia é maior do que a pressão atmosférica exterior a ela, o ar da bexiga é forçado a escapar para o exterior.

Como visto, para toda ação existe uma reação, logo, existirá também uma força exercida pelo ar sobre a bexiga, no sentido contrário a força exercida pela bexiga sobre o ar. Você pode observar esse processo na figura abaixo:

Na esquerda, um balão cheio de ar. O ar em seu interior exerce pressão sobre ele.

Na direita, quando o bocal do balão está aberto, o ar escapa por ele. O balão exerce uma força sobre o ar e o ar exerce uma força de reação sobre o balão, fazendo ele se mover.
Força exercida pelo ar sobre a bexiga.

Esse é basicamente o mesmo princípio de funcionamento dos foguetes. Nesses, uma reação de combustão tem como produto gases aquecidos. Esses gases são expelidos na parte inferior do foguete e, como reação, o foguete é impulsionado para cima:

Imagem de um foguete em movimento graças a propulsão dos gases na sua parte inferior.
Gases fazem com que o foguete seja impulsionado para cima.

Outro movimento resultante de forças de reação é a forma com que a caminhamos. Para andar, exercemos uma força sobre o chão (para trás) e o chão exerce sobre nós uma força que nos empurra para frente.

O mesmo processo ocorre na maioria dos seres vivos. Por exemplo, observe na imagem abaixo o par de forças de ação e reação que possibilitam o andar de um cavalo:

Exemplo da terceira lei de newton sobre um cavalo caminhando. As patas do cavalo exercem uma força para trás e o chão exerce sobre o cavalo uma força para frente, como reação.
Forças de ação e reação possibilitam que o cavalo se mova.

Talvez você tenha chegado até aqui e pense que não pode seguir sem antes dominar a Primeira e a Segunda Lei de Newton, não se preocupe porque a gente te ajuda: Primeira Lei e Segunda Lei.

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