O que é força?

Autor: 
Karim Nice

Unidades comuns
de força

SI: (Sistema Internacional de Unidades)
newton (N)
   1 N = 0,225 lb

Inglês:
Libra (lb)
   1 lb = 4,448 N

Um tipo de força com a qual todos estão familiarizados é o peso. É a quantidade de força que a Terra exerce sobre você. Há dois pontos interessantes sobre essa força:

  • ela o puxa para baixo, ou, mais precisamente, em direção ao centro da Terra;
  • ela é proporcional à sua massa. Se você tem mais massa, a Terra exerce uma força maior sobre você.

Quando você sobe em uma balança de banheiro (em inglês), você exerce força sobre ela. A força que você aplica comprime uma mola que move uma agulha. Quando você atira uma bola de beisebol, aplica uma força sobre ela, que a faz acelerar. Um motor de aeroplano cria uma força que empurra o avião pelo ar. Os pneus do carro exercem uma força sobre o chão, que faz o carro continuar andando.

Força provoca aceleração. Se você aplicar força em um carrinho de brinquedo (empurrando-o com a mão), ele se movimentará. Isso pode parecer simples, mas é um fato muito importante. O movimento do carro é controlado pela Segunda Lei de Isaac Newton, que forma a base da mecânica clássica. A Segunda Lei de Newton estabelece que a aceleração (a) de um objeto é diretamente proporcional à força aplicada (F), e inversamente proporcional à massa do objeto (m). Isto é, quanto maior a força que você aplicar a um objeto, maior o grau de aceleração e quanto mais massa tiver o objeto, menor o grau de aceleração. A Segunda Lei de Newton é normalmente resumida em uma equação:

a = F/m, ou F = ma

Para homenagear o feito de Newton, a unidade padrão  de força no sistema SI (Sistema Internacional), recebeu o nome de newton. Um newton (N) de força é suficiente para acelerar 1 quilograma (kg) de massa na taxa de 1 metro por segundo ao quadrado (m/s2). De fato, é assim que força e massa são definidas. Um quilograma é a quantidade de massa que 1 N de força acelera a uma taxa de 1 m/s2. Em unidades inglesas, o slug é a quantidade de massa que 1 libra de força acelera em 1 pé/s2, e uma libra-libra (pound mass) é a quantidade de massa que 1 lb de força vai acelerar à razão de 32 pés/s2.

A Terra exerce uma força para acelerar objetos que caem à taxa de 9,8 m/s2, ou 32 pés/s2. Nas equações, esta taxa é referida como g. Se você soltar algo da beira de um penhasco, em cada segundo de queda o objeto vai ser acelerado em 9,8 m/s. Assim, se cair durante cinco segundos, vai atingir a velocidade de 49 m/s. É um grau de aceleração bastante rápido. Se um carro acelerar dessa forma, atingirá cerca de 100 km/h (aproximadamente 60 mph) em menos de três segundos.