Força resultante

Licenciatura em Física (UNESP, 2010)

Quando se fala de força, logo lembramos de falas comuns, como: empurrou com força, puxou com força, choveu forte esta noite, fez o uso da força policial, etc.

Na física, o conceito de força trata dessas interações entre os corpos, estejam eles em movimento ou em repouso. Há muitas forças encontradas na natureza, mas as principais são:

  • força peso: devido a atração do campo gravitacional da Terra, faz os objetos caírem em direção ao solo;
  • força normal (solo): é uma força para conter os objetos, de forma que não caiam no solo, sendo uma espécie de reação a força peso;
  • força de sustentação (ar): é uma força que também reage a força peso, onde por meio do movimento de uma asa (sejam pássaros ou aviões), uma força para cima é gerada, mantendo o equilíbrio no espaço aéreo;
  • força de empuxo (água): devido as diferenças de densidade da água e do corpo contido nela, há um equilíbrio com a força peso, evitando que o objeto afunde (também uma reação a força peso);
  • força magnética: força exercida pelo campo magnético;
  • força elétrica: força exercida pelo campo elétrico;
  • força de atrito: são forças que resistem ao movimento, se opondo a uma força qualquer que tente realizar ou realize o movimento;
  • força de tensão: força suportada por um fio, corda ou corrente, quando puxado por uma força qualquer;
  • força centrípeta: é uma força que surge em direção ao centro de um circulo quando em movimento circular, ou no movimento em uma trajetória curva, que seja parte de uma circunferência;
  • força nuclear forte: mantém o núcleo dos átomos coeso.

Aqui não abordaremos todas estas forças. Independente da natureza da força ou da quantidade em que elas aparecem, apenas precisamos resumir uma ou mais forças que atuem no corpo em apenas uma só: a força resultante!

Como se nota, a força resultante é a soma de todas as forças presentes em um corpo. Ela pode ser igual a zero (vetor nulo – um ponto no sistema cartesiano) ou diferente de zero (um vetor força resultante).

Vejamos, a seguir, alguns casos comuns ao se fazer o cálculo de uma força resultante. Considerando u a unidade de medida dos lados de cada quadrado no plano cartesiano:

I) Forças na mesma direção (eixo y) e sentido (para cima): soma dos vetores 3u e 1u, sendo a força resultante 4u.

II) Forças na mesma direção (eixo x) e sentido (para direita): soma dos vetores 3u e 1u, sendo a força resultante 4u.

III) Forças na mesma direção (eixo x) e sentidos contrários (direita e esquerda): subtração do vetor 2u do vetor 3u, sendo a força resultante 1u para a direita.

IV) Forças na mesma direção (eixo y) e sentidos contrários (para cima e para baixo), com mesmo módulo: subtração do vetor 2u do vetor 2u, sendo a força resultante igual a zero, ou seja, vetor nulo, representado pelo ponto (0,0) no plano cartesiano.

V) Forças em direções diferentes (eixos x e y): vetores 3u e 4u, usamos o Teorema de Pitágoras para calcular a força resultante, que será 5u.

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