Como
foi dito no capítulo
13, as Forças resultam da interação de um
corpo com outro corpo. É de se esperar, portanto, que, se um
primeiro corpo exerce uma força sobre um outro (chamada de
ação), este também experimenta uma força
(chamada de reação), que resulta da interação
com esse segundo corpo. Newton percebeu não só que isso
acontece sempre mas, indo mais longe, especificou as principais características
das forças que resultam da interação entre dois
corpos. Essa questão foi objeto da sua terceira lei, cujo enunciado
é:
"Para
toda força que surgir num corpo como resultado da interação
com um segundo corpo, deve surgir nesse segundo uma outra
força, chamada de reação, cuja intensidade
e direção são as mesmas da primeira,
mas cujo sentido é o oposto da primeira." |
Desse modo, Newton se deu conta de três características
importantes das forças de interação entre dois
objetos.
Em primeiro lugar, uma força nunca aparece sozinha. Elas aparecem
aos pares (uma delas é chamada de ação e a outra,
de reação).
Em segundo lugar, é importante observar que cada uma dessas
duas forças atua em objetos distintos.
Finalmente, essas forças (aos pares) diferem uma da outra pelo
sentido: elas têm sentido oposto uma da outra.
Newton ilustrou a lei da ação e reação
através do exemplo de um cavalo puxando uma pedra amarrada
a uma corda, que está presa no arreio do cavalo, como mostra
a figura abaixo. Foram consideradas apenas as forças horizontais.
| Fcc |
força
de tração exercida pelo cavalo sobre a corda,
força de ação, aplicada à corda. |
| -Fcc |
força
com que a corda puxa o cavalo para trás, força
de reação, aplicada ao cavalo. |
| Fcp |
força
da corda sobre a pedra, força de ação,
aplicada à pedra |
| -Fcp |
força
da pedra sobre a corda, força de reação,
aplicada sobre a corda. |
| -Fcs |
força
de atrito que o cavalo exerce sobre o solo, força de
ação, força aplicada ao solo (o cavalo
empurra o solo para trás). |
| Fcs |
força
de atrito aplicada pelo solo sobre o cavalo, força de
reação, aplicada sobre o cavalo, fazendo-o impulsionar
para a frente. |
| -Fps |
força
de atrito exercida pela pedra sobre o solo, aplicada ao solo. |
| Fps |
força
de atrito exercida pelo solo sobre a pedra, reação,
aplicada à pedra. Como a pedra está sendo puxada
para a frente, a força de atrito sobre a pedra é
dirigida para trás, em oposição ao movimento
que a pedra teria na ausência de atrito. |
Se
a força aplicada pelo solo sobre o cavalo Fcs for maior que
a força com que o cavalo é puxado para trás pela
corda -Fcc, o cavalo será acelerado para frente.
Se as duas forças forem iguais Fcs = - Fcc, o cavalo não
consegue sair do lugar e permanece em "repouso", isto é,
sem andar.
Uma situação semelhante ocorre num cabo de guerra, onde
cada equipe puxa uma corda para o lado que lhe garanta a vitória.
A equipe A puxa a corda para a esquerda e a equipe B, para a direita.
Cada membro de uma equipe exerce uma força de tração
sobre a corda (com as mãos) e sobre o solo (com os pés).
A corda reage nas mãos e o solo reage nos pés, de modo
que o indivíduo sente uma aceleração que depende
do resultante sobre ele. Todos os indivíduos de uma equipe
devem levar a corda para um mesmo lado e o resultado final depende
da força resultante.
Uma água-viva nada expelindo a água, como se fosse um
foguete no espaço.
Marques e Ueta
