Ciências da Natureza e suas
Tecnologias - Física
Ensino Médio, 1º Ano
Aplicação da ação e reação
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Vamos começar esse estudo fazendo algumas
perguntas ...
1. Por que não é possível uma pessoa se
erguer puxando o seu próprio cabelo?
3. Por que um foguete precisa de tanto
combustível para ser lançado?
4. Por que é tão difícil andar em pisos
escorregadios?
Mas antes de responder, precisaremos
conhecer alguns conceitos fundamentais da
Física ...
Imagem: Bricktop / Domínio Público
2. Por que, quando empurramos uma
parede, não conseguimos tirá-la do
lugar?
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
3ª Lei de Newton:
PRINCÍPIO DA AÇÃO E REAÇÃO
REAÇÃO
“A toda ação há sempre oposta uma reação igual ou as
ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre
iguais e dirigidas a partes opostas”.
(Isaac Newton - Princípio)
AÇÃO
AÇÃO
REAÇÃO
Imagem: Rootology / Creative Commons Attribution-Share
Alike 3.0 Unported
Imagem: Justin Lebar / GNU Free Documentation License
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Observações:
1. O par ação / reação
nunca se equilibra, pois
as forças atuam em
corpos diferentes.
FAB
Imagens SEE-PE.
FBA
2. O par aparece
instantaneamente,
então, qualquer uma das
forças pode ser ação ou
reação.


FAB  FBA
Ação
Reação
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Alguns exemplos de Ação e Reação
Situações de ação e reação são muito comuns em nosso cotidiano,
ocorrem sempre que temos forças em ação e, portanto, em reação.
Imagem: HuzzarTexas Hummingbird / Creative
Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Imagem: Danielle / Creative Commons AttributionShare Alike 3.0 Unported
Imagem: Adrian Pingstone / Domínio Público
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Imagem: Edhendersonnnnn / Creative
Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported
Alguns exemplos de Ação e Reação
Ao chutarmos uma bola, os nossos pés
aplicam uma força sobre ela. A força de
reação da bola age sobre o pé do jogador.
O pé experimenta um movimento de recuo.
Experimente chutar uma bola leve e outra
pesada, para comparar a reação da bola
sobre o seu pé.
Ao empurrarmos um carro
colocando-o em movimento,
aplicamos uma força sobre ele.
A força de reação do carro está
no sentido oposto ao da força
aplicada.
Imagem: Cdang / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0
Unported
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Alguns exemplos de Ação e Reação
Um patinador encostado numa
parede ganha impulso, isto é,
ele acelera-se ao "empurrar"
essa parede com as mãos. O
resultado da reação da parede
é uma força que o habilita a
qualquer aceleração.
Os motoristas usam um pequeno
martelo de madeira para testar a
pressão dos pneus dos caminhões. Ao
batermos nos pneus, exercemos uma
força sobre eles. A força de reação dos
pneus faz o martelo inverter o sentido
do movimento. O motorista sente o
retorno e sabe quando o pneu está bom.
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
As tirinhas abaixo mostram situações
bem interessantes sobre o Princípio da
Ação e Reação. Analise-as e comente sua
veracidade.
http://aprendafisica.hdfree.com.br/l
eisde5.jpg
http://www.monica.com.br/comics/tirinh
as/images/tira137.gif
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Alguns exemplos de Ação e Reação
Reação: Força que o foguete faz no combustível
Ação: O martelo bate no prego
Ação: Força que o combustível faz no foguete
Imagem: Frabel / GNU Free Documentation
License
Imagem: Bricktop / Domínio Público
Reação: O prego bate no martelo
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Normal e Peso: Ação e Reação?
Lembre-se de que: A Força Normal é a força de empurrão que uma
superfície exerce sobre um corpo nela apoiado, enquanto a Força Peso é a
Força Gravitacional com que a Terra atrai os corpos próximos à sua
superfície.

P

N

N

P
Lembre-se ainda que: o par de forças Ação
e Reação nunca atua no mesmo corpo, logo
Peso e Normal não formam o par ação e
reação.
Outro fato que impede o Peso e a Normal
formarem um par de forças ação e reação é
que elas são forças de tipos diferentes. O
Peso é uma Força de Campo, enquanto a
Normal é uma Força de Contato.
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Imagem: sefcmpa / Creative Commons Attribution 2.0 Generic
Normal e Peso: Ação e Reação?

N

P
Para corpos apoiados ou em
movimento em superfícies
horizontais, como não há
movimento na direção
vertical, a Força Resultante
sobre o corpo nessa direção
é nula. Nesse caso, a
Intensidade da Normal é igual
à do Peso (N = P). Mas,
mesmo assim, elas não
formam um par de forças
ação e reação.
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Táticas para resolução de problemas
1. Faça um esquema/desenho simples da situação.
2. Escolha um sistema de referência (sistema de coordenadas
x0y).
3. Isole os corpos e faça um diagrama das forças atuantes em
cada corpo.
Lembre-se de que:
• Se o corpo tem massa, existirá uma Força Peso. P = mg
• Se o corpo está em contato com a superfície, terá uma Força
Normal perpendicular à superfície.
• Se existem fios puxando corpos, existirão Forças de Tração.
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Táticas para resolução de problemas
4. Ache as componentes de cada força ao longo dos
eixos de coordenadas do sistema escolhido, caso
as forças estejam em direções diferentes desse
sistema.
5. Aplique a 2ª Lei de Newton para cada corpo em
cada direção do sistema de coordenadas.
6. Examine os resultados e pergunte se eles fazem
sentido.
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Vamos
Exercitar?
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Exemplo 01
A figura abaixo, mostra três caixotes com massas m1 = 45 kg,
m2 = 22 kg e m3= 33 kg apoiados sobre uma superfície
horizontal sem atrito. Uma força horizontal de intensidade 50 N
empurra os caixotes para a direita (dado g = 10 m/s2).
Determine:
a) Qual a aceleração adquirida pelos caixotes?
b) Determine os pares de forças atuantes no problema com
suas respectivas intensidades.
F
m1
m2
m3
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Resolução
Seguindo as táticas apresentadas, conseguiremos resolver o
problema sem dificuldades.
Passo 1: Faça um esquema/desenho
simples da situação. Nesse caso, já
foi feito pela própria questão:
Passo 2: Escolha um sistema de
referência (sistema de coordenadas
x0y).
y
F
m1
m2
F
m3
0
m1
m2
m3
x
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Resolução
Passo 3: Isole os corpos e faça um diagrama das forças atuantes em cada um
deles.
𝐍𝟏
𝐅
𝐅𝟐𝟏
m1
𝐏𝟏
𝐅𝟏𝟐
𝐍𝟐
m2
𝐏𝟐
𝐅𝟑𝟐
𝐅𝟐𝟑
𝐍𝟑
m3
𝐏𝟑
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Resolução
Passo 4: Ache as componentes de cada força ao longo dos eixos de
coordenadas do sistema escolhido, caso as forças estejam em direções
diferentes desse sistema. Nesse caso, todas as forças estão na direção dos
eixos coordenados.
𝐍𝟏
y
𝐅
𝐅𝟐𝟏
m1
𝐏𝟏
0
𝐅𝟏𝟐
𝐍𝟐
m2
𝐏𝟐
𝐅𝟑𝟐
𝐅𝟐𝟑
𝐍𝟑
m
3
𝐏𝟑
x
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Resolução
Passo 5: Aplique a 2ª Lei de Newton para cada corpo em cada direção do
sistema de coordenadas.
No eixo “y”: Como não há movimento na direção vertical (“y”), temos que:
𝐹𝑅 = 0
Logo:
𝑃2 = 𝑁2
𝑃1 = 𝑁1
𝑃3 = 𝑁3
No eixo “x”: Aplicando a 2ª Lei de Newton (FR = m.a) para cada corpo, temos:
𝐍𝟏
y
𝐅
𝐅𝟐𝟏
m1
𝐏𝟏
0
𝐅𝟏𝟐
𝐍𝟐
𝐅𝟑𝟐
m2
𝐏𝟐
𝐅𝟐𝟑
𝐍𝟑
m3
𝐏𝟑
x
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Resolução
CORPO 1: F – F21 = m1.a
CORPO 2: F12 – F32 = m2.a
Pelo Princípio da Ação e Reação, sabemos
que: F12 = F21 e F23 = F32, Logo:
CORPO 3: F23 = m3.a
Somando as três equações.
F = (m1 + m2 + m3).a
a) Qual a aceleração adquirida pelos caixotes?
𝑭 = (𝒎𝟏 + 𝒎𝟐 + 𝒎𝟑). 𝒂 ⟹ 𝟓𝟎 = (𝟒𝟓 + 𝟐𝟐 + 𝟑𝟑). 𝒂
𝟓𝟎
𝟓𝟎 = 𝟏𝟎𝟎. 𝒂 ⟹ 𝒂 =
= 𝟎, 𝟓 𝒎/𝒔𝟐
𝟏𝟎𝟎
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Resolução
b)
Determine os pares de forças atuantes no problema com suas respectivas
intensidades.
𝐍𝟏
𝐅
−𝐅
m1
𝐅𝟐𝟏
𝐏𝟏
−𝐏𝟏 −𝐍𝟏
𝐅𝟏𝟐
𝐍𝟑
𝐍𝟐
𝐅𝟑𝟐
m2
𝐏𝟐
−𝐍𝟐
𝐅𝟐𝟑
m
3
𝐏𝟑
−𝐏𝟑 −𝐍𝟑
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Resolução
Lembre-se de que: P = m.g
E como não há movimento na vertical, temos:
FR = 0  P = N (Peso e Normal possuem a mesma intensidade). Logo:
P1 = m1.a

P1 = 45.10

P1 = 450 N = N1
P2 = m2.a

P2 = 22.10

P2 = 220 N = N2
P3 = m3.a

P3 = 33.10

P3 = 330 N = N3
Utilizando as equações encontradas, quando isolamos os corpos, temos que:
F23 = m3.a

F23 = 33.0,5

F – F21 = m1.a  50 – F21 = 45.0,5 
 – F21 = 22,5 – 50  – F21 = –27,5
F23 = 16,5 N = F32
F21 = 27,5 N = F12
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Exemplo 02
(UFMG) A Terra atrai um pacote de arroz com uma força de 49 N.
Pode-se então afirmar que o pacote de arroz:
a) atrai a Terra com uma força de 49 N.
b) atrai a Terra com uma força menor do que 49 N.
c) não exerce força nenhuma sobre a Terra.
d) repele a Terra com uma força de 49 N.
e) repele a Terra com uma força menor do que 49 N.
Resolução
Pelo Princípio da Ação e Reação, temos que:
RESPOSTA: a) atrai a Terra com uma força de 49 N.
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Extras
VÍDEO DO YOUTUBE
“Ação e Reação” Degradação do Meio Ambiente
Link: http://www.youtube.com/watch?v=4zK-FN_2byQ
EXPERIÊNCIAS/ EXPERIMENTOS
Carro movido a ar – Princípio da Ação e Reação
Link: http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=lcn&cod=_aforcadoar-principiodaac
INTERAÇÃO ENTRE CORPOS (Ação e reação)
Link: http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_03.asp
Modelo de Foguete (3ª lei de Newton, Quantidade de movimento e Impulso)
Link: http://www.feiradeciencias.com.br/sala05/05_04.asp
LISTA DE EXERCÍCIOS
CEFET-SP
Link: http://www.cefetsp.br/edu/okamura/3_lei_newton_exercicos_fixacao.htm
OOCITIES
Link: http://www.oocities.org/br/cadernodefisica/acao_reacao.htm
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Obrigado pela
Atenção!
FÍSICA, 1º Ano do Ensino Médio
Aplicação da Ação e Reação
Bibliografia
• BENIGNO, Barreto Filho; XAVIER, Cláudio da Silva. Física aula por aula. 1. ed.
Vol. 01. São Paulo: Editora FTD, 2010.
• GASPAR, Alberto. Compreendendo a Física. Vol. 01. São Paulo: Editora Ática,
2011.
• GUALTER; HELOU; NEWTON. Física. Vol. 01. São Paulo: Editora Saraiva, 2011.
• MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. 1. ed. Vol. 01. São
Paulo: Editora Scipione, 2011.
• <http://educar.sc.usp.br> Acesso em 10/06/2012.
• <http://pt.wikipedia.org> Acesso em 10/06/2012.
• <http://www.ciencia-cultura.com/Pagina_Fis> Acesso em 10/06/2012.
• <http://www.coladaweb.com/fisica> Acesso em 10/06/2012.
• <http://www.fisica.ufs.br> Acesso em 10/06/2012.
• <http://www.fisicafacil.pro.br> Acesso em 10/06/2012.
• <http://www.if.ufrj.br> Acesso em 10/06/2012.
• <http://www.infoescola.com/fisica> Acesso em 10/06/2012.
• <http://www.mundoeducacao.com.br> Acesso em 10/06/2012.
• <http://www.sofisica.com.br/conteudos> Acesso em 10/06/2012.
Tabela de Imagens
n° do
slide
2
3a
3b
4
5a
5b
5c
6a
6b
direito da imagem como está ao lado da
foto
Bricktop / Domínio Público
link do site onde se conseguiu a informação
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Titan_23G
_rocket_launch.jpg
Rootology / Creative Commons Attribution- http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sandals_w
Share Alike 3.0 Unported
alking.jpg
Justin Lebar / GNU Free Documentation
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Model_roc
License
ket_launch_(Starwiz).jpg
SEE-PE
Acervo SEE-PE.
HuzzarTexas Hummingbird / Creative
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hummingb
Commons Attribution-Share Alike 3.0
ird_Texas.jpg
Unported
Danielle / Creative Commons Attributionhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:ROW_sikk
Share Alike 3.0 Unported
erhed.jpg
Adrian Pingstone / Domínio Público
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Swimming.
breaststroke.arp.750pix.jpg
Edhendersonnnnn / Creative Commons
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Etheridge_
Attribution-Share Alike 3.0 Unported
on_the_ball.jpg
Cdang / Creative Commons Attributionhttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Voiture_po
Share Alike 3.0 Unported
ussee.svg
Data do
Acesso
12/09/2012
12/09/2012
12/09/2012
12/09/2012
12/09/2012
12/09/2012
12/09/2012
12/09/2012
12/09/2012
Tabela de Imagens
n° do
slide
9a
9b
11
direito da imagem como está ao lado da
foto
Frabel / GNU Free Documentation License
link do site onde se conseguiu a informação
Data do
Acesso
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hammer_ 12/09/2012
nails_smithonian.jpg
Bricktop / Domínio Público
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Titan_23G 12/09/2012
_rocket_launch.jpg
sefcmpa / Creative Commons Attribution 2.0 http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Shadow_K 12/09/2012
Generic
arate_Kick.jpg