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 (terceira lei de Newton), de enunciado: As forças da figura abaixo constituem par ação e reação sendo uma de campo (ação à distância) e a Características dessas forças que constituem o par ação-reação O que você deve saber, informações e dicas Veja na figura abaixo onde os jovens 1 e 2 com patins estão inicialmente em repouso. Em seguida eles se empurram mutuamente com forças de módulo F12 e F21 que obedecem ao princípio da ação e reação sendo F12 a intensidade da força sobre 2 aplicada por 1 e F21 a intensidade da força sobre 1 aplicada por 2. Assim, 1 se move para a esquerda com aceleração a1 devido a força F21 e 2 se move para a direita com aceleração a2 devido a força F12. Veja que essas forças não se anulam pois são aplicadas em corpos diferentes. 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. da bala é maior porque sua massa é menor. 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, desviando-a de sua trajetória original. Primeiro exemplo: Considere um barco de brinquedo com um ventilador preso ao mesmo em águas calmas e sem vento. Quando você coloca o ventilador ligado como na figura 1 eles o ventilador e a vela estão fixos no mesmo barco constituindo os três um mesmo corpo (sistema) e, essas forças agindo sobre esse mesmo sistema se anulam fazendo com que seja nula a força resultante que deveria mover o sistema (ventilador, vela e barco) e ele não se move. Lembre-se de que o princípio da ação e reação só é válido quando as forças são trocadas entre corpos (sistemas) diferentes como é o caso da figura 2 onde você tem 2 corpos diferentes, o ar e o sistema (barco, ventilador e vela). Assim, o sistema empurra o ar para a esquerda (força de ação) e o ar reage sobre o sistema empurrando-o para a direita se movendo com aceleração Segundo exemplo: Você empurrando com as mãos seu próprio corpo para trás não se move pois as forças ação e reação estão aplicadas no próprio corpo e se anulam, mas quando trocadas com corpos diferentes, como por exemplo, você empurrando um muro você se move em sentido contrário ao muro. Exercícios de vestibulares com resolução comentada 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 Resolução: I. Correto Assim, se o 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 (100 N). II. Falsa III. Falsa pois são aplicadas em corpos diferentes. R- A 02- (UFC - CE) 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. Resolução: A afirmação “as forças de ação e reação (terceira lei de Newton) não se anulam mutuamente” está Correta, mas, o argumento “porque têm módulos diferentes” está errado já que pela terceira lei de Newton essas forças possuem mesmo módulo (intensidade). R - A 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 Resolução: São forças trocadas entre o guincho e o carro que obedecem ao princípio da ação e reação, ou seja, tem sempre a mesma intensidade, mesma direção, mas sentidos contrários. Não se anulam porque são aplicadas em corpos diferentes, uma no guincho de intensidade F puxando o carro e outra no carro de intensidade também F segurando o guincho. R- A 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. Resolução: Imã atrai ferro independente da polaridade do imã. Como o imã é colocado próximo do pedaço de ferro e eles se atraem surge entre eles forças de ação e reação, de mesmo módulo e direção, mas de sentido contrário (princípio da ação e reação). Como essas forças possuem o mesmo módulo a atração do ferro pelo ímã é igual à atração do ímã pelo ferro. R- B 05- (PUC - RS) No estudo das leis do movimento, ao tentar identificar pares de forças de ação-reação, são feitas as seguintes 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. Resolução: O princípio da ação e reação se refere a forças trocadas entre dois corpos. Não é o caso das afirmativas II e III. A afirmativa I corresponde ao princípio da ação e reação envolvendo forças de campo (onde não ocorre contato) e a IV também se refere ao princípio de ação e reação envolvendo forças de contato. R- D 06- (UFPEL - RS) Analise a afirmativa a seguir: Em uma colisão entre um carro e uma moto, ambos em movimento e na mesma estrada, mas em sentidos contrários, observou-se que após a colisão a moto foi jogada a uma distância maior do que a do carro. Baseado em seus conhecimentos sobre mecânica e na análise da situação descrita acima, bem como no fato de que os corpos não se deformam durante a colisão, é correto afirmar que, durante a mesma, a) a força de ação é menor do que a força de reação, fazendo com que a aceleração da moto seja maior que a do carro, após a colisão, já que a moto possui menor massa. b) a força de ação é maior do que a força de reação, fazendo com que a aceleração da moto seja maior que a do carro, após a colisão, já que a moto possui menor massa. c) as forças de ação e reação apresentam iguais intensidades, fazendo com que a aceleração da moto seja maior que a do carro, após a colisão, já que a moto possui menor massa. d) a força de ação é menor do que a força de reação, porém a aceleração da moto, após a colisão, depende das velocidades do carro e da moto imediatamente anteriores a colisão. e) exercerá maior força sobre o outro aquele que tiver maior massa e, portanto, irá adquirir menor aceleração após a colisão. Resolução As forças que constituem o par ação e reação trocadas entre dois corpos tem sempre a mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, independente das massas dos mesmos. Quanto à aceleração de cada um, observe pela segunda lei de Newton F =m.a que, como a força é a mesma, a massa m e a aceleração são inversamente proporcionais. Assim, sendo a massa da moto é menor ela adquirirá maior aceleração. R- C 07- (ACAFE - SC) A folha de São Paulo de 9/5/2000, apresentou uma reportagem sobre a descoberta de “novos candidatos a planetas distantes do sistema solar”com os dizeres: “Cada candidato foi descoberto na órbita de uma estrela. Essa detecção é feita de forma indireta, ou seja, os astrônomos não veem os planetas, mas sim pequenas oscilações que eles causam nas estrelas que orbitam. Assim como um planeta é atraído gravitacionalmente pela estrela, fazendo com que ele se mova ao seu redor, a estrela também é atraída pelo planeta, tendo assim pequenas oscilações. É exatamente o estudo dessa ‘dança’ da estrela que ajuda a ‘ver’ o planeta” O trecho em negrito é uma aplicação do(a): a) Princípio de Arquimedes b) Lei de Newton da ação e reação c) Princípio da conservação da energia d) Lei de Faraday e) Lei da Reflexão da Luz Resolução: Pelo trecho do enunciado “Assim como um planeta é atraído gravitacionalmente pela estrela, fazendo com que ele se mova ao seu redor, a estrela também é atraída pelo planeta” você pode concluir que as forças de interação entre a estrela e o planeta constituem par ação e reação cuja ação ocorre a distâncias consideráveis (forças de campo) . R- B 08- (UFPEL - RS) Um pescador possui um barco a vela que é utilizado para passeios turísticos. Em dias sem vento, esse pescador não conseguia realizar seus passeios. Tentando superar tal dificuldade, instalou, na popa do barco, um enorme ventilador voltado para a vela, com o objetivo de produzir vento artificialmente. Na primeira oportunidade em que utilizou seu invento, o pescador percebeu que o barco não se movia como era por ele esperado. O invento não funcionou! A razão para o não funcionamento desse invento é que a) a força de ação atua na vela e a de reação, no ventilador. b) a força de ação atua no ventilador e a de reação, na água. c) ele viola o princípio da conservação da massa. d) as forças que estão aplicadas no barco formam um sistema cuja resultante é nula. e) ele não produziu vento com velocidade suficiente para movimentar o barco. Resolução: Observe que o ventilador e a vela estão fixos no mesmo barco constituindo os três um mesmo corpo (sistema) e, essas forças agindo sobre esse mesmo sistema se anulam fazendo com que seja nula a força resultante que deveria mover o sistema (ventilador, vela e barco). Lembre-se de que o princípio da ação e reação só é válido quando as forças são trocadas entre corpos (sistemas) diferentes. R- D 09- (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. Resolução: Se você não domina a teoria veja a explicação detalhada a seguir: R- A 10- (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. Resolução: 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. 11- (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 Resolução: Pelo princípio da ação e reação a intensidade (módulo) das forças trocadas entre P e A é o mesmo, ou seja, FP = FA = F. Pela segunda lei de Newton F = m.a e, como F é constante a massa m é inversamente proporcional à aceleração a. Assim, como massa de P é maior do que a massa de A, a aceleração de P será menor que a aceleração de A. R- A 12- (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. Resolução: Se dois corpos interagirem entre si simultaneamente, sobre cada um deles surgem forças que obedecem ao Princípio da ação e reação (terceira 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”: A) Falsa Mônica, corda e meninos. B) Falsa C) Correta D) Falsa R- C 13- (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 a) I b) II c) III d) I e II e) I e III Resolução: I. Falsa terem a mesma intensidade a força resultante não é nula e o corpo não estará em equilíbrio. II. Falsa III. Correta (P.cosα), portanto menor que seu peso. R- C 14- (PUC - 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. Resolução: As forças de ação e reação possuem mesma intensidade, mesma direção, mas sentidos opostos. R- B 15- (CEDERJ - RJ) Sobre uma mesa parada se encontra um livro e sobre esse repousa um caderno. Resolução: Veja figura abaixo: R- D 
Terceira Lei de Newton ou Princípio da ação e reação