Submódulo 2: Dinâmica: forças e leis de Newton
Por que as forças importam? — As leis de Newton e estratégia ENEM
🎯 Por que as forças mudam o movimento?
Antes de calcular, precisamos entender o porquê. Imagine empurrar uma geladeira: várias forças agem (sua empurrada, atrito, peso, normal) e só o somatório vetorial delas define se a geladeira acelera, permanece em repouso ou se move com velocidade constante. Esta é a narrativa das leis de Newton: descrevem como forças determinam mudanças no movimento — e o ENEM costuma cobrar essa leitura contextualizada (objetos, gráficos e pequenas tabelas) em problemas aplicados (1).
Lembra do que vimos antes?
Já trabalhamos com deslocamento, velocidade e aceleração. Agora perguntamos: qual(ais) força(s) produzem essa aceleração? Para respostas objetivas, usamos as leis de Newton e o diagrama de corpo livre (FBD).
Resumo das leis — 'porquê' antes do 'como'
- 1ª Lei (Inércia): Se a resultante é zero, a velocidade é constante (repouso ou MRU). ENEM dá enunciados que escondem essa condição; procure "permanece" ou "constante" para deduzir Fnet = 0. (1)
- 2ª Lei: Aceleração resultante: F_res = m·a. Aqui está a fórmula operacional para calcular aceleração e prever sinal/módulo. Em questões, identifique direção positiva e some componentes. (2)
- 3ª Lei: Para cada ação há reação igual e oposta — útil para identificar pares de forças em sistemas com interação (puxar/pisar/empurrar). Em provas, é comum pedir para relacionar forças em corpos diferentes através dessa lei. (2)
📋 Edital: Competências da Matriz do ENEM relacionadas a Ciências da Natureza — Itens sobre identificação de forças e interpretação de situações-problema - Peso: variável | Frequência nas provas: alta. Consulte o material oficial do INEP para distribuição de habilidades e exemplos de itens (1).
📚 Estratégia: Técnica 'FBD primeiro, texto depois' — Como aplicar: 1) Desenhe o esboço do corpo isolado; 2) Identifique forças (peso, normal, atrito, tração, empuxo); 3) Escolha eixos convenientes; 4) Some componentes e aplique F = ma. Tempo sugerido: 6–8 minutos por questão complexa. (Tempo de treino: 3 sessões/semana de 30 min)
Exemplo rápido (modelo ENEM)
Enunciado adaptado: "Um bloco de massa m está apoiado sobre uma superfície horizontal. Aplicam-se duas forças horizontais opostas: 30 N para a direita e 10 N para a esquerda. Despreze atrito." Montamos FBD: forças horizontais resultante = 20 N; então a aceleração tem módulo a = 20/m na direção direita. Observe que a questão pede interpretação (sinal e sentido) — padrão frequente no ENEM. (2)