LEIS DE NEWTON
CONTEÚDOS DA PÁGINA
Teoria Leis de Newton.
Questões teóricas.
Questões iniciais de cálculo.
Respostas.
Leis de Newton
Entendendo a primeira Lei de Newton.
A ausência de força resultante não implica que não existam forças atuando sobre o corpo. Na verdade, diversas forças podem estar presentes, contudo, a soma vetorial dessas forças, ou seja, a resultante, será nula.
Podemos classificar o estado de movimento de um corpo em duas categorias principais: repouso ou movimento. Ao afirmarmos que um corpo tende a manter seu estado de movimento, estamos dizendo que, se ele estiver em repouso, permanecerá em repouso, e se estiver em movimento, continuará em movimento retilíneo uniforme, ou seja, com velocidade constante em linha reta.
Podemos, então, considerar a primeira lei de Newton como a lei da inércia e do equilíbrio. Assim, ao afirmarmos que um corpo está em equilíbrio, estamos dizendo que a soma vetorial de todas as forças que atuam sobre ele é nula, ou seja, a força resultante é zero. Nessa situação, o corpo se encontra em repouso ou em movimento retilíneo uniforme.
Consequentemente, um corpo em equilíbrio não possui aceleração.
Entendendo a segunda Lei de Newton.
Sempre que uma força resultante não nula atuar sobre um corpo, este necessariamente sofrerá uma aceleração.
Essa aceleração sempre possuirá a mesma direção e o mesmo sentido da força resultante.
Força resultante e aceleração são grandezas vetoriais, enquanto a massa é uma grandeza escalar.
Segredinho
Na resolução prática de problemas de física, geralmente aplicamos a Primeira ou a Segunda Lei de Newton para analisar uma dada situação. Uma distinção fundamental entre elas reside na presença ou ausência de aceleração no corpo em questão. A Terceira Lei de Newton, por outro lado, possui aplicabilidade em ambas as situações, envolvendo corpos em equilíbrio (sem aceleração) ou acelerados.
Conceito de Força
Força é qualquer ação capaz de:
Colocar um objeto em movimento (se ele estiver parado).
Parar um objeto em movimento.
Mudar a velocidade de um objeto (fazendo ele ir mais rápido ou mais devagar).
Mudar a direção do movimento de um objeto.
Deformar um objeto (amassar, esticar, etc.).
É importante ressaltar que a força é uma interação entre dois ou mais objetos. Para existir uma força, é preciso que algo esteja exercendo essa ação sobre outra coisa.
Link para a aula sobre Leis de Newton https://youtu.be/hBAa2vxxQy4
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
1. FUVEST Considere as seguintes afirmações:
I. Uma pessoa em um trampolim é lançada para o alto. No ponto mais alto de sua trajetória, sua aceleração será nula, o que dá a sensação de "gravidade zero".
II. A resultante das forças agindo sobre um carro andando em uma estrada em linha reta a uma velocidade constante tem módulo diferente de zero.
III. As forças peso e normal atuando sobre um livro em repouso em cima de uma mesa horizontal formam um par ação-reação.
De acordo com as Leis de Newton:
A. Somente as afirmações l e ll são corretas.
B. Somente as afirmações l e lll são corretas.
C. Somente as afirmações ll e Ill são corretas.
D. Todas as afirmações são corretas.
E. Nenhuma das afirmações é correta.
link da resolução https://youtu.be/4vU1xMoxlUA
2. O ginasta Isaac Newton, pendurado em argolas, considera duas situações distintas. Para demonstrar seus conhecimentos de física, ele supõe que a tensão máxima suportada pelas duas cordas juntas é igual ao seu peso.
Forem feitas as seguintes afirmativas:
I A corda romperia na situação I.
II. A corda romperia na situação II.
III. A maneira que a corda é utilizada não interfere.
Está(ao) correta(s):
Apenas afirmativa I.
Apenas afirmativa II.
Apenas afirmativa III.
Apenas afirmativa I e III.
I, II e III.
link da resolução https://youtu.be/jSxzybs0stQ
3. CEFET As afirmativas a seguir estão relacionadas com movimentos que presenciamos no dia a dia. Analise cada uma delas e marque (V) para verdadeiro ou (F) para falso.
( ) O movimento de queda livre tem a sua causa no princípio da inércia.
( ) Dois objetos de massas diferentes caem, no vácuo, com a mesma aceleração.
( ) Devido a inércia, um objeto que estava solto na carroceria de um caminhão é lançado para a frente durante a frenagem em um movimento retilíneo.
A sequência correta é
a) V, F, F.
b) V, V, F.
c) F, F, V.
d) F, V, V
link da resolução https://youtu.be/g5tc_CABTOE
4. PISM Um mestre de obras montou o sistema de polias mostrado na figura abaixo para elevar tijolos até o segundo andar de uma construção. Os tijolos, juntamente com o suporte de apoio, têm massa total igual a 120 kg. Assinale a intensidade mínima da força externa exercida para baixo na corda, de forma a poder elevar os tijolos e o suporte de apoio.
1200 N
600 N
400 N
300 N
200 N
link da resolução https://youtu.be/tDL0Cvoy-2g
5. CEFET Quatro funcionários de uma empresa receberam a tarefa de guardar caixas pesadas de 100 kg em prateleiras elevadas de um depósito. Como nenhum deles conseguiria suspender sozinho pesos tão grandes, cada um resolveu montar um sistema de roldanas para a tarefa. O dispositivo que exigiu menos força do operário que o montou, foi
link da resolução https://youtu.be/Inu_YzZj174
6.CEFET A figura abaixo ilustra uma máquina de Atwood. Supondo-se que essa máquina possua uma polia e um cabo de massas insignificantes e que os atritos também são desprezíveis, o módulo da aceleração dos blocos de massas iguais a m1 = 1,0 kg e m2 = 3,0 kg, em m/s2, é
a) 20. b) 10. c) 5,0. d) 2,0.
link da resolução https://youtu.be/bZqN4ObW_Us
7. UERJ Para um experimento de estudo das leis de Newton, um recipiente com massa de 100 kg foi colocado sobre um carrinho em uma superfície plana. Três grupos de pessoas exercem forças distintas sobre esse sistema, conforme representado na imagem I. As forças aplicadas sobre o mesmo sistema visto de cima estão representadas na imagem II.
Considerando apenas a força resultante exercida pelos três grupos, o módulo da aceleração, em m/s2 , que atua sobre o recipiente é igual a:
(A) 2,9 (B) 2,4 (C) 1,5 (D) 1,3
link da resolução https://youtu.be/fGCG2y4kGqU
8. ENEM Um pai faz um balanço utilizando dois segmentos paralelos e iguais da mesma corda para fixar uma tábua a uma barra horizontal. Por segurança, opta por um tipo de corda cuja tensão de ruptura seja 25% superior à tensão máxima calculada nas seguintes condições:
• O ângulo máximo atingido pelo balanço em relação à vertical é igual a 90°;
• Os filhos utilizarão o balanço até que tenham uma massa de 24 kg.
Além disso, ele aproxima o movimento do balanço para o movimento circular uniforme, considera que a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s2 e despreza forças dissipativas.
Qual é a tensão de ruptura da corda escolhida?
120 N
300 N
360 N
450 N
900 N
link para resolução https://youtu.be/OEU1O55Atlg
9. UFU Um sistema de engrenagens emprega um bloco que é acoplado a uma carga por meio de um cabo com massa desprezível que passa por uma roldana, cujo atrito é desconsiderado.
A massa do bloco é de 200 Kg e o coeficiente de atrito entre ele e o piso é 0,1. Assumindo g = 10 m/s2 , quando uma carga de 50 Kg desce de modo acelerado, a força de tração a que o cabo está sujeito é de
A) 500 N
B) 560 N
C) 440 N
D) 250 N
Considere que cada carrinho, com os produtos neles contidos, possui massa de 10 kg. Desprezando os atritos, a tração na corrente II, em newtons, corresponde a:
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
E. 6
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1. EEAR No sistema apresentado na figura, têm-se dois corpos, A e B, ligados por um fio ideal, sendo que a massa do corpo A vale 20kg. Quando o sistema é abandonado a partir do repouso, a base do corpo A leva exatamente 5s para tocar o solo. Determine respectivamente, o valor, em kg, da massa do corpo B e o valor, em N, da força de tração no fio f, após o sistema ser abandonado.
Considere o fio e a polia ideais,
despreze qualquer forma de atrito e
adote o módulo
da aceleração da gravidade igual a 10m/s2.
a( )
10, 20.
b( )
20, 40.
c( )
80, 80.
d( )
80, 160.
link para a resolução https://youtu.be/kg3hc8ZlgH8
RESPOSTAS
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
1.E 2.B 3.D 4.D 5.A 6.C 7.C 8.D 9.C 10.C
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1.D
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