Exame de Física e Química A 2026 · Época especial — item 6.5, resolvido

O ponto de partida. A Terceira Lei de Newton diz que as forças surgem sempre aos pares, numa interação entre dois corpos: se o corpo X exerce uma força sobre o corpo Y, então Y exerce sobre X uma força com a mesma intensidade, a mesma direção e sentido oposto. Essas duas forças formam um par ação-reação e têm quatro características que as identificam:

• atuam em corpos diferentes — uma em X, a outra em Y;
• resultam da mesma interação — uma é «X sobre Y», a outra é «Y sobre X»;
• têm a mesma intensidade e a mesma direção, e sentidos opostos;
• surgem e desaparecem ao mesmo tempo.

Daqui decorre a segunda metade da pergunta: forças só se podem anular (somar para dar zero) se atuarem no mesmo corpo — é a resultante das forças sobre um corpo que decide o seu movimento. As duas forças de um par ação-reação atuam em corpos diferentes, por isso os seus efeitos nunca se anulam: cada uma afeta o corpo onde está aplicada.

1.º — onde está aplicada cada força

O ponto de aplicação é o ponto vermelho de onde a seta parte. Lê a Figura 5 com a pergunta «quem exerce, sobre quem?»:

• ${\vec{F}}_1$ está aplicada no homem da esquerda e aponta para a esquerda: é a força que o canhão exerce sobre o homem que o empurra;
• ${\vec{F}}_2$ está aplicada no canhão e aponta para a direita: é a força que o homem da esquerda exerce sobre o canhão (o empurrão);
• ${\vec{F}}_3$ está aplicada no canhão e aponta para a direita, ao longo da corda: é a força que a corda exerce sobre o canhão;
• ${\vec{F}}_4$ está aplicada no homem da direita e aponta para a esquerda, ao longo da corda: é a força que a corda exerce sobre o homem que puxa.

2.º — procurar a interação

${\vec{F}}_1$ e ${\vec{F}}_2$ são as duas faces da mesma interação — o contacto entre as mãos do homem da esquerda e o canhão: «canhão sobre homem» e «homem sobre canhão». Atuam em corpos diferentes, têm a mesma intensidade (o enunciado di-lo), a mesma direção e sentidos opostos. São um par ação-reação, e, como atuam em corpos diferentes, os seus efeitos não se anulam: ${\vec{F}}_2$ ajuda a mover o canhão, ${\vec{F}}_1$ é o que o homem «sente» nas mãos e o empurra para trás (é por isso que ele tem de se apoiar com força no chão).

Resposta: opção (A) — ${\vec{F}}_1$ e ${\vec{F}}_2$ … não se anulam.

a origem de cada opção errada

• (D) ${\vec{F}}_4$ e ${\vec{F}}_3$ … se anulam — é a armadilha principal. As duas têm a mesma intensidade, a mesma direção (a da corda) e sentidos opostos: parecem um par. Mas não são a mesma interação: ${\vec{F}}_3$ é «corda sobre canhão» e ${\vec{F}}_4$ é «corda sobre homem» — duas interações diferentes, ambas com a corda. O par de ${\vec{F}}_3$ é a força do canhão sobre a corda; o par de ${\vec{F}}_4$ é a força do homem sobre a corda (nenhuma está desenhada). E a segunda metade também falha: atuam em corpos diferentes (canhão e homem), por isso não se anulam.
• (C) ${\vec{F}}_3$ e ${\vec{F}}_1$ … se anulam — ${\vec{F}}_3$ atua no canhão e ${\vec{F}}_1$ no homem da esquerda, e vêm de interações diferentes (corda–canhão e canhão–homem). Não é um par. E, mais uma vez, forças em corpos diferentes não se anulam.
• (B) ${\vec{F}}_2$ e ${\vec{F}}_4$ … não se anulam — a segunda metade está certa (atuam em corpos diferentes: canhão e homem da direita), mas não são um par: ${\vec{F}}_2$ é «homem da esquerda sobre canhão», ${\vec{F}}_4$ é «corda sobre homem da direita». Não há nenhuma interação direta entre os dois.

as forças sobre o canhão

Sobre o canhão atuam, das forças desenhadas, ${\vec{F}}_2$ e ${\vec{F}}_3$ — ambas para a direita, de igual intensidade: somam-se, e é por isso que dois homens movem melhor o canhão do que um. É assim que se combinam forças: as que atuam no mesmo corpo somam-se (e podem anular-se); as de um par ação-reação nunca entram na mesma soma.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla, e facultativo: dos oito itens facultativos da prova, só contam os quatro com melhor pontuação. Os $10$ pontos são tudo ou nada.

• Identificar um par só pelas setas. Mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos não chega: as duas forças têm de vir da mesma interação entre dois corpos. Pergunta sempre «quem sobre quem?».
• Dizer que as forças de um par ação-reação se anulam. Nunca se anulam: estão aplicadas em corpos diferentes. Duas forças que se anulam (como o peso e a reação normal de um corpo pousado) atuam no mesmo corpo e não são um par ação-reação.
• Ler só metade da opção. A (B) tem a segunda metade certa e a primeira errada.
• Deixar em branco. Errar não tira pontos; o branco vale $0$ de certeza. Mesmo com dúvidas entre duas opções, escolhe uma.
• Escrever duas respostas. Os critérios gerais dizem que, se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar. Riscar mal ou acrescentar «ou (…)» não salva nada.
• Não indicar a versão da prova. Os critérios são claros: sem indicação inequívoca da versão, todos os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções estão por outra ordem.

a regra a fixar

Para encontrar o par de uma força, escreve-a como «A sobre B» e troca as letras: o par é «B sobre A». As forças de um par ação-reação estão em corpos diferentes e nunca se anulam; forças que se anulam estão no mesmo corpo e nunca são um par.