Muitas forças

Normalmente, quando falamos sobre força, há mais do que uma única força envolvida e elas são aplicadas em diferentes direções. Vamos dar uma olhada no diagrama de um carro. Quando o carro ainda está parado, a gravidade exerce uma força para baixo sobre ele (essa força atua em todo o carro, mas para simplificar, vamos desenhá-la no centro da massa do carro). Mas o chão exerce uma força igual e em sentido contrário sobre os pneus. Assim, o carro não se move.

Figura 1. Animação das forças sobre um carro

Quando o carro começa a acelerar, algumas novas forças entram em jogo. As rodas trazeiras exercem uma força contra o chão na direção horizontal; isso faz com que o carro comece a acelerar. Quando ele está se movimentando lentamente, quase toda a força vai para a aceleração. O carro resiste à essa aceleração com uma força que é igual à sua massa multiplicada por sua aceleração. Veja na Figura 1 que a seta de força começa grande porque o carro acelera rapidamente no início. Assim que começa a se mover, o ar exerce força contra o carro, que aumenta, à medida em que ele ganha velocidade. Essa força de resistência aerodinâmica atua em sentido oposto ao da força dos pneus, que estão impelindo o carro, e que, portanto, diminuem aquela força, deixando menos capacidade disponível para aceleração.

Finalmente, o carro atinge o ponto no qual não é possível aumentar sua aceleração, ou seja, sua velocidade máxima. Nesse momento, a força motriz é igual a resistência aerodinâmica e não sobra nenhuma força para acelerar o carro.