A força peso é um exemplo para a aplicação da terceira Lei de Newton? Em caso afirmativo, justifique o porquê dessa força não está inclusa na afirmação sobre forças internas, de que as mesmas se cancelam mutuamente. (Seção 5.2, p.149, Forças Internas)
Passo 1
O enunciado pergunta se a força peso é um exemplo de aplicação da terceira lei de Newton e, em caso afirmativo, por que ela não entra na afirmação de que “as forças internas de um sistema se cancelam mutuamente”. O conteúdo aqui é a terceira lei de Newton (ação e reação) e a distinção entre forças internas e externas a um sistema.
Passo 2
A terceira lei de Newton diz que, para toda força que um corpo A exerce sobre um corpo B, existe uma força de mesma intensidade e sentido oposto que B exerce sobre A. No caso da força peso, o corpo A é a Terra (massa
) e o corpo B é o objeto (massa
). A Terra atrai o objeto com a chamada força peso
e, simultaneamente, o objeto atrai a Terra com
Esses dois vetores formam um par ação–reação.
Passo 3
Portanto, sim: a força peso é um exemplo clássico da terceira lei de Newton, pois existe sempre a força Terra
objeto e a força objeto
Terra, iguais em módulo e opostas em direção.
Passo 4
A afirmação “as forças internas de um sistema se cancelam mutuamente” vale apenas para forças cujos dois pontos de aplicação pertencem ao mesmo sistema. Se consideramos como sistema apenas o objeto de massa
, então a força que a Terra exerce sobre ele (
) tem a Terra fora do sistema e, portanto, é uma força externa. O par reação (
) atua na Terra, também fora do sistema objeto, logo não há cancelamento dentro do sistema objeto. Só se incluirmos a Terra e o objeto num único sistema é que
e
seriam forças internas e se cancelariam na soma vetorial sobre esse sistema “Terr
bjeto”.
Resposta
Sim. A força peso e a força que o objeto exerce na Terra formam um par ação–reação da terceira lei de Newton. Ela não entra na regra de cancelamento de forças internas quando o sistema considerado é apenas o objeto, pois aí a Terra está fora do sistema e a força peso é externa a esse sistema.