(RA1) A respeito da Terceira lei de Newton, pode-se afirmar que (Justifique as erradas):
a) Os pares de ação e reação podem ser formados exclusivamente por forças de contato.
b) As forças de ação e reação sempre se anulam.
c) A força normal é uma reação da força peso aplicada por um corpo sobre uma superfície.
d) As forças de ação e reação sempre atuam no mesmo corpo.
e) Como estão aplicadas em corpos diferentes, as forças de ação e reação não se equilibram.
a) Os pares de ação e reação podem ser formados exclusivamente por forças de contato.
b) As forças de ação e reação sempre se anulam.
c) A força normal é uma reação da força peso aplicada por um corpo sobre uma superfície.
d) As forças de ação e reação sempre atuam no mesmo corpo.
e) Como estão aplicadas em corpos diferentes, as forças de ação e reação não se equilibram.
Passo 1
O enunciado pede que eu avalie cinco afirmações sobre a Terceira Lei de Newton e justifique as que estiverem erradas. As afirmações são:
a) Os pares de ação e reação podem ser formados exclusivamente por forças de contato.
b) As forças de ação e reação sempre se anulam.
c) A força normal é uma reação da força peso aplicada por um corpo sobre uma superfície.
d) As forças de ação e reação sempre atuam no mesmo corpo.
e) Como estão aplicadas em corpos diferentes, as forças de ação e reação não se equilibram.
b) As forças de ação e reação sempre se anulam.
c) A força normal é uma reação da força peso aplicada por um corpo sobre uma superfície.
d) As forças de ação e reação sempre atuam no mesmo corpo.
e) Como estão aplicadas em corpos diferentes, as forças de ação e reação não se equilibram.
Tenho que marcar cada afirmação como verdadeira ou falsa e justificar as erradas.
Passo 2
Vamos enunciar com clareza a Terceira Lei de Newton (isso é o que a prova espera que você conheça). A lei diz que, para qualquer interação entre dois corpos
e
, se o corpo
exerce sobre
uma força
, então o corpo
exerce sobre
uma força
tal que
Explicando cada parte dessa fórmula:
é a força que
aplica em
;
é a força que
aplica em
. O sinal negativo indica que as duas forças têm mesma intensidade (mesma magnitude) e direções opostas (sentidos contrários).
Passo 3
Propriedades importantes que vem direto da formulação e que ajudam a resolver a questão:
- As forças de ação e reação têm a mesma magnitude e direções opostas. Em símbolos:
e . - Elas pertencem a corpos diferentes: uma atua em
(a força feita por em ) e a outra atua em (a força feita por em ). - As forças de um par de ação-reação correspondem à mesma interação física (por exemplo: interação gravitacional, interação elétrica, ou interação por contato).
- Por atuarem em corpos distintos, essas duas forças não se somam vetorialmente para zero em nenhum dos corpos (ou seja, não se anulam entre si num único corpo). O cancelamento só ocorre quando duas forças iguais e opostas atuam no mesmo corpo.
Passo 4
Exemplos concretos (úteis para saber reconhecer pares na prova):
- Interação gravitacional entre Terra (
) e um objeto ( ): a Terra puxa o objeto com a força peso para baixo; o objeto puxa a Terra com para cima. São um par ação–reação (forças não de contato, são gravitacionais). - Interação contato entre livro (
) e mesa ( ): o livro empurra a mesa para baixo com uma força de contato ; a mesa empurra o livro para cima com . Essas duas são um par ação–reação (forças de contato). - Observação prática: a força normal que a mesa exerce no livro (
) é a reação ao empurrão que o livro exerce na mesa, não é reação ao peso do livro. Já a reação ao peso é a força do objeto sobre a Terra, como no exemplo gravitacional.
Passo 5
Agora analiso cada alternativa uma a uma, marcando verdadeira ou falsa e justificando quando estiver errada.
a) “Os pares de ação e reação podem ser formados exclusivamente por forças de contato.”
Resposta: Falsa.
Justificativa: A Terceira Lei não restringe o tipo de interação — ação e reação sempre correspondem à mesma interação física, que pode ser por contato (força normal, atrito) ou de campo (gravitacional, elétrica, magnética). Um exemplo claro contra a afirmação: o par gravitacional Terra–objeto ( e
) é um par ação–reação e não envolve contato. Logo não são exclusivamente forças de contato.
Resposta: Falsa.
Justificativa: A Terceira Lei não restringe o tipo de interação — ação e reação sempre correspondem à mesma interação física, que pode ser por contato (força normal, atrito) ou de campo (gravitacional, elétrica, magnética). Um exemplo claro contra a afirmação: o par gravitacional Terra–objeto (
b) “As forças de ação e reação sempre se anulam.”
Resposta: Falsa.
Justificativa: As forças de um par ação–reação atuam em corpos diferentes, então não se somam no mesmo corpo para se anularem. O somatório vetorial que poderia anular algo deve ser feito sobre forças que atuam no mesmo corpo. Por exemplo, a força peso do livro ( ) e a força que a Terra recebe do livro (
) atuam em corpos diferentes e não se anulam entre si. É possível que, num corpo isolado, existam duas forças iguais e opostas que se anulem, mas esse não é o princípio da ação–reação — são forças distintas que apenas coincidirem em magnitude e sentido oposto ao atuarem no mesmo corpo.
Resposta: Falsa.
Justificativa: As forças de um par ação–reação atuam em corpos diferentes, então não se somam no mesmo corpo para se anularem. O somatório vetorial que poderia anular algo deve ser feito sobre forças que atuam no mesmo corpo. Por exemplo, a força peso do livro (
c) “A força normal é uma reação da força peso aplicada por um corpo sobre uma superfície.”
Resposta: Falsa.
Justificativa: A força normal é a reação ao empuxo de contato que o corpo exerce sobre a superfície (interação contato). Já o peso é uma força gravitacional, que tem como reação a força do corpo sobre a Terra. Portanto a normal não é a reação do peso. Exemplo prático: livro sobre mesa — o livro aplica sobre a mesa uma força de contato para baixo; a mesa responde com uma normal para cima ( ), que é reação a essa força de contato. Separadamente, a Terra puxa o livro para baixo com o peso
; a reação deste é a força do livro sobre a Terra.
Resposta: Falsa.
Justificativa: A força normal é a reação ao empuxo de contato que o corpo exerce sobre a superfície (interação contato). Já o peso é uma força gravitacional, que tem como reação a força do corpo sobre a Terra. Portanto a normal não é a reação do peso. Exemplo prático: livro sobre mesa — o livro aplica sobre a mesa uma força de contato para baixo; a mesa responde com uma normal para cima (
d) “As forças de ação e reação sempre atuam no mesmo corpo.”
Resposta: Falsa.
Justificativa: Pelo próprio enunciado da lei, as forças atuam em corpos diferentes: atua em
e
atua em
. Portanto a afirmação é incorreta. Isso é essencial para evitar confusão entre forças que se anulam e pares ação–reação.
Resposta: Falsa.
Justificativa: Pelo próprio enunciado da lei, as forças atuam em corpos diferentes:
e) “Como estão aplicadas em corpos diferentes, as forças de ação e reação não se equilibram.”
Resposta: Verdadeira (interpretação padrão).
Justificativa: A frase diz que, por estarem aplicadas em corpos diferentes, elas não se equilibram — isto é correto na interpretação física usual: um par ação–reação não constitui equilíbrio de forças sobre um mesmo corpo. Cada força pode ser equilibrada por outras forças que atuem no mesmo corpo, mas a sua ação–reação correspondente não é a causa desse equilíbrio porque atua em outro corpo. Portanto a afirmação é verdadeira. (Observação prática para prova: essa é a resposta que costuma cair como “verdadeira” porque reforça justamente que pares ação–reação não se anulam entre si num corpo.)
Resposta: Verdadeira (interpretação padrão).
Justificativa: A frase diz que, por estarem aplicadas em corpos diferentes, elas não se equilibram — isto é correto na interpretação física usual: um par ação–reação não constitui equilíbrio de forças sobre um mesmo corpo. Cada força pode ser equilibrada por outras forças que atuem no mesmo corpo, mas a sua ação–reação correspondente não é a causa desse equilíbrio porque atua em outro corpo. Portanto a afirmação é verdadeira. (Observação prática para prova: essa é a resposta que costuma cair como “verdadeira” porque reforça justamente que pares ação–reação não se anulam entre si num corpo.)
Passo 6
Dicas rápidas para a prova (como reconhecer e não cair nas ciladas):
- Pergunte sempre: “essa força é causada pela interação com que outro corpo?” Se a resposta for “com o corpo X”, o par é entre essa força e a força que o seu corpo faz em X.
- Peso do objeto ↔ reação: força do objeto sobre a Terra (não é normal).
- Normal ↔ reação: força do corpo sobre a superfície.
- Se duas forças atuam no mesmo corpo (ex.:
e no livro), então para decidir se são par ação–reação você deve ver em qual corpo cada força atua — se atuam no mesmo corpo, não podem ser ação–reação entre si.
Resposta
a) Falsa
b) Falsa
c) Falsa
d) Falsa
e) Verdadeira
b) Falsa
c) Falsa
d) Falsa
e) Verdadeira