Terceira Lei de Newton ou Princípio da ação e reação

Se dois corpos interagirem entre si simultaneamente, sobre cada um deles surgem forças que obedecem ao Princípio da ação e reação (3^a lei de Newton), de enunciado:

“Quando um corpo exerce uma força sobre outro, simultaneamente este outro reage sobre o primeiro aplicando-lhe uma força de mesma intensidade, mesma direção, mas sentido contrário”

Exemplos

A cabeça troca forças de contato com a bola

O satélite troca forças de campo com o planeta

Os gases provenientes da explosão do combustível B trocam forças de contato com as paredes do foguete ou do avião a jato A.                                 

  O carro (A), através das rodas troca forças de contato com o solo (B).

O imã (A) troca forças de campo com o imã (B)

O que você deve saber, informações e dicas

As forças que constituem o par ação e reação:

Jamais se anulam, pois são aplicadas em corpos diferentes.

Ocorrem simultaneamente, não podendo uma surgir depois da outra.

Só existem durante a interação o que exige a presença de dois corpos, portanto surgem sempre aos pares. Assim, se conseguíssemos somar todas as forças que estão agindo no Universo nesse instante, obteríamos um número par.

É indiferente distinguir qual força é a ação e qual é a reação.

As forças de ação e reação possuem a mesma intensidade, mas podem produzir efeitos diferentes como, por exemplo, durante um soco na cara, as forças trocadas entre a mão e o rosto têm a mesma intensidade, mas quem sofre maior avaria é o rosto, pois seus ossos têm menor

resistência que os ossos da mão.

O mesmo ocorre no choque frontal entre uma jamanta e um carro, onde o carro sofre maior avaria,

pois sua resistência mecânica é menor que a do caminhão.

Ao disparar uma bala, o fuzil e a bala trocam forças de mesma intensidade, mas a aceleração da

bala é maior porque sua massa é menor.

Um avião movido à hélice não pode se deslocar no vácuo e sim no ar, pois a hélice empurra o fluido (ar) para trás (ação) e recebe a reação para frente, que move o veículo.

Num meio onde não existe fluido (vácuo) a hélice não pode funcionar do mesmo modo que não podemos nadar sem água.

No caso de um foguete ou avião a jato as forças de ação e reação são trocadas entre o aparelho e os gases por ele expelidos, independentemente do meio. Se uma espaçonave no vácuo necessitar fazer, por exemplo, uma curva, utilizará jatos laterais.

Exercícios de vestibulares sobre o Princípio da ação e reação ou Terceira lei de Newton

01-(FATEC-SP) Julgar:

I – Um atleta arremessa uma bola para a frente exercendo nela uma força de 100N; simultaneamente a bola exerce no atleta uma força oposta de igual intensidade.

II – Necessariamente a reação da bola sobre o atleta acelera este para trás.

III – Nas interações entre os corpos, as forças de ação e reação se equilibram.

a) somente I está correta     

b) somente I e II estão corretas     

c) as três afirmações estão corretas     

d) as três afirmações estão erradas     

e) nenhuma afirmação está correta.

02-(UFC) As forças de ação e reação (terceira lei de Newton) não se anulam mutuamente porque têm módulos diferentes.

a) a afirmação é certa e o argumento é errado.    

b) a afirmação é certa e o argumento é certo

c) a afirmação e o argumento são corretos, mas não relacionados    

d) a afirmação e o argumento são corretos e relacionados.

e) a afirmação e o argumento estão errados

03-(ITA-SP) Um guincho que está rebocando um carro está acelerando numa estrada plana e reta. Nestas condições, a intensidade da força que o guincho exerce sobre o carro é:

a) igual à intensidade da força que o carro exerce sobre o guincho  

b) maior que intensidade da força que o carro exerce sobre o guincho   

c) igual à intensidade da força que o carro exerce sobre a estrada   

d) igual à intensidade da força que a estrada exerce sobre o carro   

e) igual à intensidade da força que a estrada exerce sobre o guincho        

04-(PUC-PR) Um pedaço de ferro é colocado próximo de um ímã, conforme a figura a seguir:

Assinale a alternativa correta:

a) é o ferro que atrai o ímã.    

b) a atração do ferro pelo ímã é igual à atração do ímã pelo ferro.    

c) é o ímã que atrai o ferro.    

d) a atração do ímã pelo ferro é mais intensa do que a atração do ferro pelo ímã.

e) a atração do ferro pelo ímã é mais intensa do que a atração do ímã pelo ferro.

05-(PUC-MG) Quando um cavalo puxa uma charrete, a força que possibilita o movimento do cavalo é a força que:

a) o solo exerce sobre o cavalo.

b) ele exerce sobre a charrete.

c) a charrete exerce sobre ele.

d) a charrete exerce sobre o solo.

06-(UFViçosa-MG) Em 13 de Janeiro de 1920 o jornal The New York Times publicou um editorial atacando o cientista Robert Goddard por propor que os foguetes poderiam ser usados em viagens espaciais. O editorial dizia:

“É de se estranhar  que o prof. Goddard, apesar de sua reputação científica internacional, não conheça a relação entre as forças de ação e reação e a necessidade de ter alguma coisa melhor que o vácuo contra a qual o foguete possa reagir. É claro que falta a ele o conhecimento dado diariamente no colégio”

Comente o editorial acima, indicando quem tem razão e por quê, baseando sua resposta em algum princípio físico fundamental.

07-(UERJ-RJ) Um asteróide A é atraído gravitacionalmente por um planeta P. Sabe-se que a massa de P é maior do que a massa de A.

,

Considerando apenas a interação entre A e P, conclui-se que:

a) o módulo da aceleração de P é menor do que o módulo da aceleração de A.    

b) o módulo da aceleração de P é maior do que o módulo da aceleração de A.    

c) o módulo da aceleração de P é igual ao módulo da aceleração de A.      

d) a intensidade da força que P exerce sobre A é maior do que a intensidade da força que A exerce sobre P.     

e) a intensidade da força que P exerce sobre A é menor do que a intensidade da força que A exerce sobre P

08-(Uniube-MG) O princípio da ação e reação explica o fato de que:

a) algumas pessoas conseguem tirar a toalha de uma mesa puxando-a rapidamente, de modo que os objetos que estavam sobre a toalha permaneçam em seus lugares sobre a mesa.

b) um corpo, ao ser lançado verticalmente para cima, atinge o ponto mais alto da trajetória e volta ao ponto de lançamento.

c) quando atiramos uma pedra em qualquer direção no espaço, se nenhuma força atuar nela, a pedra seguirá seu movimento sempre com a mesma velocidade e na mesma direção.

d) a força de atração do Sol sobre a Terra é igual, em intensidade e direção, à força de atração da Terra sobre o Sol.

09-(PUC-RS) No estudo das leis do movimento, ao tentar identificar pares de forças de ação-reação, são feitas as seguintes

afirmações:

I. Ação: A Terra atrai a Lua.

    Reação: A Lua atrai a Terra.

II. Ação: O pulso do boxeador golpeia o adversário.

     Reação: O adversário cai.

III. Ação: O pé chuta a bola.

      Reação: A bola adquire velocidade.

IV. Ação: Sentados numa cadeira, empurramos o acento para baixo.

      Reação: O acento nos empurra para cima.

 O princípio da ação-reação é corretamente aplicado:

a) Somente na afirmativa I.                  

b) Somente na afirmativa II.                        

c) Somente nas afirmativas I, II e III.

d) Somente nas afirmativas I e IV.

e) Nas afirmativas I, II, III e IV.

10-(ACAFE-SC) Assinale a alternativa correta.

a) Se a cada força de ação corresponde uma força de reação contrária, elas se anulam e o movimento é impossível.

b) Quando aplicadas em corpos diferentes, a força de ação em alguns casos pode ser menos que a de reação.

c) A ação e a reação atuam no mesmo corpo e em sentidos opostos.

d) Quaisquer duas forças, iguais em módulo e de sentidos opostos, são de ação e reação.

e) Se o peso de um corpo é de 19,6 N, esse corpo está atraindo a Terra com uma força de 19,6 N e de sentido oposto ao seu peso.

11-(CPS-SP)  Após brincarem de adivinhação, Eduardo e Mônica vão para um local empinar pipa. Mônica comenta com Eduardo

que ele aplica, na linha, uma força de intensidade F e consegue manter a pipa, no céu, em uma mesma posição durante certo tempo. Mônica diz, ainda, que este fato relembra princípios formulados por Sir Isaac Newton (1643 - 1727). Eduardo, sem hesitar, concorda com Mônica e diz corretamente que, neste momento,

a) o valor da força resultante que atua na pipa vale F.                      

b) as forças de ação e reação possuem sentidos opostos. 

c) a pipa está em repouso devido apenas à força F.                          

d) a soma das forças que atuam na pipa tem valor F. 

e) a resultante de forças na pipa não terá valor zero. 

12-(PUC-PR)  Julgue as assertivas a seguir a respeito das leis de Newton.

I. É possível haver movimento na ausência de uma força.

II. É possível haver força na ausência de movimento.

III. A força que impulsiona um foguete é a força dos gases de escape que saem da parte traseira do foguete, à medida que o foguete expele os gases para trás.

IV. Um par de forças de ação e reação sempre atua no mesmo corpo.

Assinale a alternativa correta:

a) Apenas as assertivas I e II são verdadeiras.                                                     b) Apenas a assertiva I é verdadeira. 

c) Apenas as assertivas I, II e III são verdadeiras.                                               d) Todas as assertivas são falsas 

e) Apenas a assertiva IV é verdadeira. 

13-(UFRN-RN) Considere as forças que agem no processo de tratamento de água: a força que a água

exerce sobre as partículas,a que o peso das partículas exerce sobre a Terra, a que as partículas exercem sobre a água e a que o peso da água exerce sobre a Terra.

Com base na 3ª Lei de Newton, é correto afirmar que formam um par ação-reação o empuxo e a força que

a) o peso das partículas exerce sobre a Terra.                                            

b) a água exerce sobre as partículas.

c) as partículas exercem sobre a água.                                                       

d) o peso da água exerce sobre a Terra.

14-(UFMG-MG)  Nesta figura, está representado um balão dirigível, que voa para a direita, em altitude

constante e com velocidade v, também constante: Sobre o balão, atuam as seguintes forças: o peso P, o empuxo E, a resistência do ar R e a força M, que é devida à propulsão dos motores.

Assinale a alternativa que apresenta o diagrama de forças em que estão mais bem representadas as forças que atuam sobre esse balão.

15-(UEL-PR) “Top Spin” é uma das jogadas do tênis na qual o tenista, usando a raquete, aplica à bola um movimento de rotação (que ocorre em torno do seu próprio eixo) sobreposto ao movimento de

translação, conforme esquematizado na figura 11 a seguir: Com base nos conhecimentos de mecânica, e considerando a representação da figura, é correto afirmar que

a) a trajetória do centro de massa da bola pode ser descrita por uma espiral, devido à composição dos movimentos de translação e de rotação.

b) a bola alcançará uma distância maior devido ao seu movimento de rotação.

c) a força que a raquete aplica à bola é a mesma que a bola aplica à raquete, porém em sentido contrário.

d) a energia cinética adquirida no movimento ascendente da bola é transformada em energia potencial no movimento descendente.

e) o torque aplicado à bola pela raquete resulta no seu movimento de translação.

16-(UFF-RJ) Na preparação para a competição “O Homem mais Forte do Mundo”, um dedicado atleta improvisa seu treinamento, fazendo uso de cordas resistentes, de dois cavalos do mesmo porte e de uma árvore. As modalidades de treinamento são apresentadas nas figuras ao lado, onde são indicadas as tensões nas cordas que o atleta segura.

Suponha que os cavalos exerçam forças idênticas em todas as situações, que todas as cordas estejam na horizontal, e considere

desprezíveis a massa das cordas e o atrito entre o atleta e o chão.

Assinale, dentre as alternativas abaixo, aquela que descreve as relações entre as tensões nas cordas quando os conjuntos estão em equilíbrio.

17-(UFSM-RS)

Um halterofilista segura, por um curto intervalo de tempo, um haltere em equilíbrio, conforme indica a figura.

As forças indicadas não estão necessariamente representadas em escala. Assim,

  representa a força do atleta sobre o haltere;

  representa o peso do haltere;

  representa a força do solo sobre o atleta e o haltere;

   representa o peso do atleta.

São forças de mesmo módulo

18-(UFRN-RN)

Em  Tirinhas, é muito comum encontrarmos situações que  envolvem conceitos de Física e que, inclusive, têm sua parte cômica relacionada, de alguma forma, com a Física. Considere a tirinha envolvendo a “Turma da Mônica”, mostrada a seguir .

Supondo que o sistema se encontra em equilíbrio, é correto   afirmar que, de acordo com a Lei da Ação e  Reação (3ª Lei de Newton),

A) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre a corda formam um par ação-reação.

B) a força que a Mônica exerce sobre o chão e a força que a corda  faz sobre a  Mônica formam um par ação-reação.

C) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que a corda faz sobre a Mônica formam um par ação-reação.

D) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre o chão formam um par ação-reação.

19-(FGV-SP)

Quanto às leis de Newton, suas aplicações e consequências, considere as afirmações seguintes.

I. Se um corpo está sob a ação de duas forças de mesma intensidade, então, ele deve estar em equilíbrio.

II. Se o motor de um barco exerce sobre a água de um rio uma força de mesma intensidade que a correnteza exerce sobre o barco no

sentido oposto, ele deve permanecer em repouso em relação à margem.

III. Ao subir o trecho de serra da rodovia dos Imigrantes, um veículo recebe, da pista, uma força

 perpendicular ao seu movimento, de intensidade menor que o seu peso.

É correto apenas o que se afirma em

Resolução comentada dos exercícios de vestibulares do Princípio da ação e reação ou Segunda lei de Newton

 1- A

02- A

03- A

04- B

05- A

06- R- Quem tem razão é o cientista, pois as forças de ação e reação são trocadas entre o foguete e os gases por ele expelidos, independentemente do meio. Se uma espaçonave no vácuo necessitar fazer, por exemplo, uma curva, utilizará jatos laterais.

07- A

08- a) Princípio da inércia     b) Segunda lei de Newton relacionada à força peso.     c) Princípio da inércia     d) Princípio da ação e reação

09- R- D  ---  veja teoria

10- R- E  ---  Princípio da ação e reação

11- As forças de ação e reação possuem mesma intensidade, mesma direção, mas sentidos contrários  ---  R- B

12-  (I) – Correta  ---  se não há forças agindo sobre um ponto material,, de acordo com o princípio da inércia, ele está em repouso ou em Movimento retilíneo e uniforme  ---  pode-se afirmar que não há variação da velocidade sem força.

(II) – Correta  ---  quando as forças que agem em um ponto material estão equilibradas , de acordo com o princípio da inércia, ele está em repouso ou em Movimento retilíneo e uniforme.

(III) – Correta, pelo princípio da ação e reação.

(IV) – Falsa  ---  as forças do par ação-reação sempre atuam em corpos diferentes, pois jamais se anulam. 

R- C

13- Se o empuxo é a força vertical e para cima que o líquido exerce sobre um corpo (no caso, as partículas)  sua reação corresponde à força exercida pelo corpo (partículas) sobre o líquido (água) vertical e para baixo  ---  R- C

14- Como a trajetória é retilínea e a velocidade é constante, trata-se de movimento retilíneo e uniforme  ---  o Princípio da Inércia afirma que nesse caso a resultante das forças tem que ser nula  ---  assim, as forças opostas  devem ter suas setas representativas de mesmo comprimento, pois P = E e R = M. 

R- B 

15- R- C

16- Como os conjuntos estão em equilíbrio, a força resultante sobre o atleta, em qualquer caso é nula  ---  observe que na última situação as tensões se anulam, mas suas intensidades são maiores que na primeira e segunda situação  ---  R- D

17- Observe que a força do atleta sobre o haltere () deve ser igual à força resultante que o atleta está aplicando no haltere e que é ( - )  ---  R- D

18-Se dois corpos interagirem entre si simultaneamente, sobre cada um deles surgem forças que obedecem ao Princípio da ação e reação (3alei de Newton), de enunciado  ---  “Quando um corpo exerce uma força sobre outro, simultaneamente este outro reage sobre o primeiro aplicando-lhe uma força de mesma intensidade, mesma direção, mas sentido contrário”: 

A) Falsa  ---  o princípio da ação e reação só é aplicável a dois corpos, no caso você tem 3  ---  Mônica, corda e meninos.

B) Falsa  ---  a reação da força que a Mônica exerce sobre o chão tem como ação a força que o chão exerce sobre a Mônica.

C) Correta  ---  Mônica e corda trocam forças de ação e reação.

D) Falsa  ---  veja justificativa da A.

R- C

19-  I. Falsa  ---  se, por exemplo, essas duas forças tiverem mesma direção e mesmo sentido, apesar de terem a mesma intensidade a força resultante não é nula e o corpo não estará em equilíbrio.

II. Falsa  ---  falsa, se a força resultante é nula o barco estará em equilíbrio estático (repouso) ou em equilíbrio dinâmico (movimento retilíneo uniforme).

III. Correta  ---  se ele está subindo a rodovia, ela é inclinada (plano inclinado) e a força perpendicular ao movimento (que comprime o carro contra a pista) é uma parcela do peso (P.cosα), portanto menor que seu peso.

R-C