Física · Dinâmica

Leis de
Newton

Inércia · Força · Ação e reação

Lucas Telichevesky 2026
Roteiro

O que vamos ver

01
Causas dos movimentos
De Aristóteles a Newton, passando por Galileu
02
1ª Lei — a inércia
O que mantém um corpo em movimento
03
2ª Lei — a força
F = m·a, e por que ela muda o movimento
04
3ª Lei — ação e reação
Pares de força que nunca se anulam
01 Bloco 01

Causas dos
movimentos

Para pensar
1Qual é a causa dos movimentos?
2O que mantém um corpo em movimento?
Causas dos movimentos

Dois mil anos de diferença

~350 a.C. · Aristóteles
"É preciso força para manter o movimento"
O estado natural dos corpos seria o repouso. Sem uma força continuamente aplicada, tudo tenderia a parar. Combina com a intuição — um carrinho empurrado realmente para.
1687 · Newton (e Galileu)
"É preciso força para mudar o movimento"
Repouso e movimento uniforme são igualmente naturais. O carrinho para por causa do atrito — uma força — não por falta dela. Sem atrito, seguiria para sempre.
Causas dos movimentos

Galileu Galilei

Retrato de Galileu Galilei pintado por Justus Sustermans em 1636
Justus Sustermans, 1636 · domínio público
  • 01Físico, astrônomo e matemático italiano (1564–1642). Defendeu o modelo de Copérnico e foi o primeiro a apontar uma luneta para o céu.
  • 02Trocou a pergunta: em vez de "qual é o estado natural dos corpos?", perguntou o que acontece quando o atrito diminui.
  • 03Publicou o resultado nos Discursos sobre duas novas ciências (1638), aos 74 anos e em prisão domiciliar.
Causas dos movimentos

O experimento dos planos inclinados

A bolinha é sempre solta da mesma altura, marcada pela linha tracejada. A única coisa que muda de um quadro para o outro é o quanto a segunda rampa está deitada.

Animação: duas rampas com a mesma inclinação; a bolinha sobe até quase a altura de partida
1. Rampas iguais. A bolinha sobe até quase a altura de onde partiu. A diferença é o atrito.
Animação: a segunda rampa está mais deitada; a bolinha percorre uma distância maior
2. Segunda rampa mais deitada. Ela rola bem mais para alcançar a mesma altura.
Causas dos movimentos

Levando o raciocínio ao limite

Animação: a segunda rampa está bem menos inclinada; a bolinha sai do quadro ainda subindo
3. Mais deitada ainda: a bolinha vai muito além do quadro, e continua subindo.
Animação: a segunda rampa é horizontal; a bolinha segue rolando com velocidade constante
4. Rampa horizontal: não há altura a recuperar. Sem atrito, ela seguiria indefinidamente.
O movimento não precisa de causa para se manter. O que precisa de causa é a mudança do movimento.
Causas dos movimentos

De Galileu a Newton

1638 · Galileu
O movimento se conserva sozinho
Mas o movimento conservado, para ele, é circular: levada ao limite, a rampa horizontal acompanha a curvatura da Terra.
1644 · Descartes
Em linha reta
Nos Princípios de Filosofia, enuncia que a matéria tende a seguir em linha reta. Foi uma decisão sobre o que idealizar: pensar o movimento sem nenhum centro.
1687 · Newton
Num sistema único
Reúne as contribuições anteriores no Principia e coloca o resultado como a primeira das três leis.

Nenhum experimento com rampas obriga a escolher a reta em vez do círculo. É por isso que a formulação levou quatro décadas para aparecer.

Causas dos movimentos

Isaac Newton

Retrato de Isaac Newton pintado por Godfrey Kneller em 1689
Godfrey Kneller, 1689 · domínio público
  • 01Cientista inglês (1643–1727), com contribuições decisivas em dinâmica, óptica e matemática.
  • 02Apresentou sua teoria sobre a causa dos movimentos no Principia (1687).
  • 03A obra reúne as três leis do movimento e a Lei da Gravitação Universal.
Causas dos movimentos

1687 · Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica

Lex I
Inércia
Todo corpo mantém seu estado de repouso ou movimento, a menos que uma força o mude.
Lex II
Força
A força resultante é proporcional à aceleração produzida: F = m·a.
Lex III
Ação e reação
Toda ação gera uma reação igual e oposta, em corpos diferentes.
Extra
Gravitação Universal
Toda massa atrai toda massa — o mesmo livro que explica a queda da maçã explica as órbitas dos planetas.
02 Bloco 02

1ª Lei —
a inércia

1ª Lei de Newton · Lei da Inércia
"Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare."
Principia, 1687
1ª Lei · Inércia

Em português

Lei I
"Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele."
1ª Lei · Inércia

O que é inércia

  • 01É a tendência de todo corpo em manter seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme.
  • 02A massa é a medida da inércia de um corpo: quanto maior a massa, maior a resistência a mudar de estado.
  • 03Só uma força resultante não nula muda o estado de movimento de um corpo.
v = 0 (repouso) v = constante (MRU)
1ª Lei · Inércia
vídeo: puxando a toalha da mesa sem derrubar os pratos
1ª Lei · Inércia

A inércia em ação

A toalha some em uma fração de segundo — tempo curto demais para a força de atrito acelerar os pratos de forma perceptível.

Pela inércia, os pratos tendem a permanecer parados e acabam pousando de volta na mesa.

1ª Lei · Inércia

A inércia no dia a dia

Freada brusca
O ônibus para, mas seu corpo tende a continuar em movimento — por isso vai para frente. O cinto aplica a força que muda seu estado.
Arrancada
O ônibus arranca, mas seu corpo tende a continuar em repouso — por isso vai para trás no banco.
Moeda no cartão
Um flick rápido no cartão sobre um copo derruba só o cartão — a moeda tende a ficar parada e cai dentro do copo.
Cabo de aço
Satélites continuam orbitando sem motor — na ausência de forças que os freiem, mantêm sua trajetória por inércia.
1ª Lei · Inércia

Aprofundando: referencial inercial

Referencial inercial
A 1ª Lei só vale quando observada a partir de um referencial que não acelera. Para a maioria dos problemas do dia a dia, o chão da Terra é uma aproximação excelente.
Contraexemplo
Num carro fazendo uma curva fechada, você parece "ser jogado" para o lado — mas nenhuma força real faz isso. É o carro (referencial não inercial) que muda de direção sob você.
1ª Lei · Exercício

Um ônibus em movimento freia bruscamente. Por que um passageiro em pé, sem se segurar, é jogado para a frente?

Resolução
O ônibus desacelera, mas o corpo do passageiro tende a manter, por inércia, sua velocidade original. Enquanto os pés freiam junto com o ônibus (atrito com o piso), a parte superior do corpo continua para frente — resultando na sensação de ser "jogado".
03 Bloco 03

2ª Lei —
a força

antes da 2ª lei, uma pausa
"Que a força
esteja com você."
daqui a pouco, ela também vai acelerar as coisas
2ª Lei de Newton · Princípio Fundamental da Dinâmica
"Lex II: Mutationem motis proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur."
Principia, 1687
2ª Lei · Força

Em português

Lei II
"A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada."
2ª Lei · Força

A equação que resume tudo

FR = m · a
FR
força resultante (newton)
m
massa do corpo (kg)
a
aceleração (m/s²)
2ª Lei · Força

O que a força realmente faz

a
Gera aceleração
Forças geram aceleração — não velocidades pequenas ou grandes diretamente.
b
Proporcional
Quanto maior a força, maior a aceleração que o corpo sofre.
c
Inversamente à massa
É mais difícil acelerar um corpo de grande massa do que um de pequena massa.
2ª Lei · Força

Para a mesma força...

massa pequena a ↑ massa grande a ↓
  • 01Aplicando a mesma força num corpo de pouca massa, a aceleração é grande.
  • 02No corpo de muita massa, a mesma força produz uma aceleração pequena.
  • 03Por isso é fácil empurrar uma bicicleta e quase impossível empurrar um caminhão sozinho.
2ª Lei · Força

Como medimos a força

N
Newton
Unidade do Sistema Internacional. Um newton é a força que dá 1 m/s² de aceleração a 1 kg de massa.
kgf
Quilograma-força
Unidade prática, comum em rótulos e balanças. 1 kgf ≈ 10 N — é o peso de 1 kg na superfície da Terra.
2ª Lei · Força

Aprofundando: força resultante

Quando várias forças atuam sobre um corpo, é a soma vetorial delas — a força resultante — que entra na 2ª Lei.

O módulo da resultante depende do ângulo entre as forças: é máximo quando elas apontam no mesmo sentido, e mínimo quando se opõem.

faixa possível
|F1 − F2| ≤ FR ≤ F1 + F2
F₁ e F₂ são os módulos das forças componentes
2ª Lei · Exercício

Um carrinho de 4 kg recebe uma força resultante de 20 N. Qual é a aceleração do carrinho?

Resolução
FR = m·a → 20 = 4·a → a = 5 m/s²
2ª Lei · Exercício · PUC-SP

Quando um corpo está dotado de movimento retilíneo uniforme, a resultante das forças que sobre ele atuam é:

a) constante não nula
b) nula
c) função crescente do tempo
d) função decrescente do tempo
e) nada se pode afirmar
Resolução
Alternativa b. MRU é movimento com velocidade constante — logo, aceleração nula. Pela 2ª Lei, se a = 0, então FR = m·a também é nula.
04 Bloco 04

3ª Lei —
ação e reação

3ª Lei de Newton · Ação e Reação
"Lex III: Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sine corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi."
Principia, 1687
3ª Lei · Ação e reação

Em português

Lei III
"A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos."
3ª Lei · Ação e reação

Cuidado! Elas nunca se cancelam

  • 01Ação e reação são iguais em módulo e opostas em sentido — mas atuam em corpos diferentes.
  • 02Por isso, elas nunca se anulam: uma força só produz efeito no corpo em que é aplicada.
  • 03Quem "cancela" a força feita numa parede é a força normal dessa parede — não a reação da 3ª Lei.
corpo A · ação corpo B · reação
3ª Lei · Ação e reação
vídeo: lançamento de foguete com fumaça
3ª Lei · Ação e reação

O lançamento de um foguete

No lançamento, massa (os gases de combustão) é empurrada para fora do foguete a grande velocidade — a ação.

Como reação, o foguete é empurrado em sentido contrário — para cima. Não é o "empurrão no ar": funciona até no vácuo do espaço.

3ª Lei · Exemplos

Por que conseguimos caminhar

Quando caminhamos, empurramos o chão para trás com o pé. Pela 3ª Lei, o chão nos empurra para frente com a mesma intensidade — é essa reação que nos impulsiona.

ação no chão reação no corpo
3ª Lei · Exemplos

Por que dói bater na parede

Ao dar um soco na parede, dói a mão. Isso ocorre porque a força que a mão faz sobre a parede é igual à força que a parede faz sobre a mão — só que aplicada de volta em você.

ação: mão → parede reação: parede → mão
3ª Lei · Charge clássica

Se a força do cavalo na carroça é igual à força da carroça no cavalo, como o conjunto se movimenta?

cavalo carroça atrito do chão
Resolução
Quem movimenta o cavalo é a força de atrito do chão sobre suas patas — não a força na carroça. A força que a carroça faz de volta no cavalo apenas reduz a aceleração do conjunto; ela não anula o movimento.
3ª Lei · Exercício · ENEM 2013

Uma pessoa necessita da força de atrito em seus pés para subir uma rampa em linha reta. Qual são a direção e o sentido dessa força de atrito?

a) Perpendicular ao plano, no mesmo sentido do movimento
b) Paralelo ao plano, sentido contrário ao movimento
c) Paralelo ao plano, no mesmo sentido do movimento
d) Horizontal, no mesmo sentido do movimento
e) Vertical, sentido para cima
Resolução
Alternativa c. O pé empurra o chão para trás (ação); pela 3ª Lei, o chão empurra o pé para frente, no mesmo sentido do movimento — é essa reação que impulsiona a pessoa rampa acima.
Síntese

As três leis, em uma tela

1ª Lei — InérciaSem força resultante, o corpo mantém seu estado de repouso ou MRU.
FR = m · a2ª Lei — a força resultante define a aceleração
3ª Lei — Ação e reaçãoForças sempre em pares, iguais e opostas, em corpos diferentes.
Fg = m · gPeso — a força que a 1ª Lei precisa vencer para ficarmos parados
Fim

Em movimento
uniforme, sem parar

Lucas Telichevesky 2026
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