Calculadora de força — segunda lei de Newton (F = ma)

Como funciona

A segunda lei do movimento de Newton relaciona força, massa e aceleração. A força resultante sobre um objeto é igual à sua massa vezes a aceleração que essa força produz:

F = m × a

A força resultante é o que importa: a única força que sobra depois de somar todos os empurrões e puxões sobre o objeto. Para uma força dada, um objeto mais pesado acelera menos; para uma massa dada, uma força maior significa mais aceleração.

Esta calculadora é independente das unidades, mas funciona no SI por padrão: a massa em quilogramas (kg) e a aceleração em metros por segundo ao quadrado (m/s²) dão uma força em newtons (N), em que um newton é a força que acelera 1 kg a 1 m/s². A aceleração pode ser negativa — um objeto que freia tem uma força que se opõe ao seu movimento —, portanto a força também pode resultar negativa, indicando o sentido.

Exemplo resolvido

O exemplo do cortador de grama da OpenStax aplica a lei ao contrário: uma força resultante de 51 N sobre um cortador de 24 kg dá uma aceleração de 51 ÷ 24 = 2,125 m/s². Informe essa aceleração de volta e a força reaparece: 24 × 2,125 = 51 N. Os outros valores predefinidos mostram um objeto de 10 kg em queda livre (10 × 9,8 = 98 N de peso) e um carro de 1 000 kg impulsionado a 3 m/s² (3 000 N).

Perguntas frequentes

O que é a segunda lei de Newton?

Ela estabelece que a força resultante sobre um objeto é igual à sua massa vezes a sua aceleração, F = ma. É o vínculo quantitativo entre as forças que atuam sobre algo e como o seu movimento muda: mais força dá mais aceleração, mais massa dá menos.

O que é um newton?

O newton (N) é a unidade de força do Sistema Internacional (SI): um newton acelera uma massa de um quilograma a um metro por segundo ao quadrado (1 N = 1 kg·m/s²). Recebe o nome de Isaac Newton e equivale, mais ou menos, ao peso de uma maçã pequena na Terra.

Qual é a diferença entre massa e peso?

A massa é a quantidade de matéria de um objeto (quilogramas) e não muda; o peso é a força gravitacional sobre essa massa (newtons) e depende da gravidade. O peso é a massa vezes g, então uma massa de 10 kg pesa cerca de 98 N na Terra (g ≈ 9,8 m/s²), mas menos na Lua.

A força pode ser negativa?

Sim. Um resultado negativo significa que a força resultante aponta no sentido oposto ao que você chamou de positivo — por exemplo, uma força de frenagem que desacelera um objeto em movimento. Informe uma aceleração negativa e a força muda de sinal na mesma medida.

Como encontro a aceleração se conheço a força?

Isole a lei como a = F ÷ m. A segunda lei de Newton pode ser lida de três maneiras: F = ma, a = F/m ou m = F/a, então conhecer duas das três grandezas dá a terceira.

Isso inclui o atrito ou a gravidade automaticamente?

Não: F = ma usa a força **resultante**, a soma de todas as forças já combinadas. Se o atrito, a gravidade ou outras forças atuam, some-as (com seus sentidos) primeiro e depois informe essa aceleração resultante. A calculadora não sabe quais forças estão presentes.