Este artigo explica o que são forças internas e forças externas. Você encontrará definições de forças internas e externas, bem como exemplos de ambos os tipos de forças. Finalmente, você poderá ver as diferenças entre as forças externas e internas.
O que são forças internas?
Forças internas são as forças que diferentes partículas de um corpo ou partes de um sistema exercem umas sobre as outras. Em outras palavras, as forças internas de um sistema são aquelas que atuam dentro desse sistema.
Devido à terceira lei de Newton, também chamada de princípio de ação-reação, as forças internas são iguais e opostas aos pares. Portanto, em geral, a soma de todas as forças internas de um sistema é igual a zero.
Por esta razão, as forças internas geralmente não são representadas no diagrama de corpo livre, porque seriam representadas duas forças que se cancelam.
Em alguns livros de física, as forças internas também são chamadas de forças mútuas, mas isso é muito raro.
O que são forças externas?
Forças externas são forças exercidas por outros sistemas sobre o corpo ou sistema em estudo. Em outras palavras, as forças externas de um sistema são aquelas que atuam fora desse sistema.
Análogas às forças internas, as forças externas aplicadas por dois sistemas diferentes têm a mesma magnitude, mas a sua direção é oposta.
Ao contrário das forças internas, todas as forças externas devem ser representadas no diagrama de corpo livre.
Além disso, quando a soma de todas as forças externas é zero, o corpo ou sistema está em equilíbrio translacional .
Na física, existem dois tipos de forças externas:
- Forças externas ativas : aquelas forças que promovem o movimento do corpo ou sistema. Por exemplo, a força da gravidade da Terra tenta puxar os corpos em direção ao centro do planeta.
- Forças externas reativas : aquelas forças geradas em reação a outra força. Por exemplo, a força normal contraria a força gravitacional e mantém um corpo no solo.
Exemplos de forças internas e forças externas
Assim que vermos a definição de forças internas e forças externas, veremos exemplos de ambos os tipos de forças para compreender melhor o seu significado. Mais precisamente, veremos um caso real em que, dependendo do que consideramos um sistema de estudo, uma mesma força pode ser considerada interna ou externa.
Se dermos o exemplo de uma pessoa segurando um objeto, as forças externas e internas mudam dependendo do sistema que desejamos estudar.
Se quisermos analisar o sistema formado pela pessoa e pelo objeto, as forças externas são o peso da pessoa (P 1 ), o peso do objeto (P 2 ) e a força normal (N 1 ) exercida pelo objeto . baseia-se na pessoa que se opõe às duas forças anteriores. Neste caso, a força que a pessoa exerce para segurar o objeto é uma força interna, pois é uma interação entre duas partes do mesmo sistema e, portanto, não deve ser representada.
Por outro lado, se escolhermos apenas o objeto como sistema, as forças externas são a força do peso do objeto (P 2 ) e a força que a pessoa deve exercer para segurar o objeto (N 2 ). Como neste caso a pessoa não faz parte do sistema, a força aplicada ao objeto é externa e portanto deve ser puxada.
Diferença entre forças internas e forças externas
Para finalizar a explicação e esclarecer os conceitos, a seguir destacaremos as diferenças entre uma força interna e uma força externa.
A diferença entre forças internas e forças externas é se elas estão ou não incluídas no sistema de estudo. As forças internas ocorrem entre partes ou partículas de um sistema, enquanto as forças externas são exercidas por agentes externos ao sistema.
Além disso, as forças internas não devem ser representadas em diagramas de corpo livre, enquanto todas as forças externas devem ser representadas graficamente.
Por fim, observe que uma mesma força pode ser considerada interna ou externa ao sistema dependendo do sistema escolhido, como vimos no exemplo acima.