Um caminhão grande e um automóvel compacto colidem frontalmente. Durante a colisão, o caminhão exerce uma força
sobre o automóvel, e este exerce uma força
sobre o caminhão. As duas forças possuem o mesmo módulo ou uma delas é maior que a outra? Sua resposta depende do valor da velocidade de cada veículo antes da colisão? Por quê?
Passo 1
Beleza, vamos resumir o enunciado: um caminhão e um carro batem de frente. O caminhão faz uma força
no carro, e o carro faz uma força
no caminhão. A questão é: essas forças têm o mesmo módulo ou uma delas é maior? E isso muda se a velocidade de um for maior antes do choque?
Conteúdo: Lei de Ação e Reação (3ª Lei de Newton). O que precisamos: entender que, segundo essa lei, sempre que um corpo A faz força em B, o corpo B faz em A uma força igual em módulo e oposta em direção, independente de outras coisas (massa, velocidade, etc.).
Conteúdo: Lei de Ação e Reação (3ª Lei de Newton). O que precisamos: entender que, segundo essa lei, sempre que um corpo A faz força em B, o corpo B faz em A uma força igual em módulo e oposta em direção, independente de outras coisas (massa, velocidade, etc.).
Passo 2
Vamos lembrar a 3ª Lei de Newton na forma vetorial:
Isso já diz bastante: se dois vetores são iguais em módulo e só mudam o sinal, concluímos que
Ou seja, o caminhão empurra o carro com a mesma intensidade (módulo) com que o carro empurra o caminhão.
Passo 3
Por que isso não depende da velocidade antes da colisão?
Bem, a Lei de Ação e Reação é uma lei fundamental da interação entre dois corpos, ela só fala em forças no instante em que os corpos estão “tocando” e interagindo. Não há nada na lei dizendo “a força vai ser maior se um estiver mais rápido”. A velocidade (e massa) vai influenciar outras coisas, como o quanto cada um vai desacelerar ou a deformação, mas não muda o módulo das forças de contato no exato instante da interação.
Bem, a Lei de Ação e Reação é uma lei fundamental da interação entre dois corpos, ela só fala em forças no instante em que os corpos estão “tocando” e interagindo. Não há nada na lei dizendo “a força vai ser maior se um estiver mais rápido”. A velocidade (e massa) vai influenciar outras coisas, como o quanto cada um vai desacelerar ou a deformação, mas não muda o módulo das forças de contato no exato instante da interação.
Resposta
As duas forças têm sempre o mesmo módulo. E não, isso não depende da velocidade de cada veículo antes da colisão, pois é justamente o que garante a 3ª Lei de Newton: ação e reação aparecem sempre iguais em módulo e opostas em direção.