Lembre quais são as 3 leis de Newton: 1 - Lei a inércia; 2 O princípio da dinâmica'3 -Lei da ação e reaçã. Veja no resumo e treine para as questões de Física com 10 exercícios que já caíram no Enem e em vestibulares!
As Leis de Newton estão entre os conteúdos de Física que mais caem no Enem. Confira um resumo rápido sobre a lei a inércia, o princípio da dinâmica e a lei da ação e reação, e, em seguida, teste seus conhecimentos com a lista de exercícios sobre as Leis de Newton!
Resumo sobre as Leis de Newton
As Leis de Newton são conhecidas como princípios basilares da mecânica clássica, que aborda o movimento e suas causas. Elas foram elaboradas pelo cientista Inglês Isaac Newton (1643-1727) na década de 1680.
Confira agora com o professor de física Antônio Martins, o Tonho de Florianópolis, as dicas básicas para você dominar geral as Três Leis de Newton:
Antes de vermos cada uma dessas leis, vamos relembrar 3 conceitos importantes da área da dinâmica: a força peso, a força normal e a força de atrito.
A força peso (P) constitui uma força de natureza gravitacional (“matéria atrai matéria”). Por ser uma força, o peso é uma grandeza vetorial, possui módulo, direção e sentido. O seu módulo é sempre calculado pela equação P = m.g, onde:
- m é a massa do corpo (quantidade de substância que forma o corpo);
- g é a aceleração da gravidade local.
A força normal, por sua vez, constitui uma força de contato entre o corpo e uma determinada superfície. Somente
haverá força normal quando existir um contato entre corpos ou entre um corpo e uma superfície.
A força de atrito é aquela que se opõe ao deslizamento ou a tendência de deslizamento de um corpo sobre uma determinada superfície. Caso o corpo possua uma tendência de deslizamento, atuará sobre ele o atrito estático, cuja função é evitar que o corpo inicie o deslizamento. Mas, se o corpo se encontrar deslizando, atuará sobre ele o atrito dinâmico ou cinético, cuja função é evitar a continuação do deslizamento.
A relação entre essas forças e o movimento é estruturada a partir das Leis de Newton.
1ª Lei de Newton (Lei da Inércia)
De acordo com a 1ª Lei de Newton, a inércia constitui uma característica natural do corpo em manter a sua velocidade vetorial constante até que uma determinada força atue sobre ele alterando a resultante. Em outras palavras, um corpo mantém o seu módulo, a sua direção e o seu sentido constantes, a não ser que outra força atue sobre ele. Por isso, não há aceleração neste tipo de movimento:
2ª Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica)
A 2ª Lei de Newton diz que a força resultante de um determinado corpo é diretamente proporcional à aceleração e aponta na mesma direção dela. Essa lei é expressa na seguinte fórmula:
FR = m . a
Onde:
- FR = força resultante;
- m = massa;
- a = aceleração.
Portanto, diferentemente da lei da inércia, neste caso há aceleração.
3ª Lei de Newton (Ação e Reação)
De acordo com a 3ª Lei de Newton, toda ação corresponde a uma reação de mesmo módulo, mesma direção, sentidos contrários e que atuam em corpos diferentes.
Videoaula
Antes de partir para os exercícios sobre Leis de Newton, confira a videoaula do professor Rossetto. Ele explica cada lei e resolve exemplos de exercícios:
Exercícios sobre Leis de Newton
Por fim, resolva os 10 exercícios sobre Leis de Newton que já caíram no Enem e nos vestibulares:
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1. Pergunta
(UFT TO/2020)
Um caminhão transporta um transformador em sua carroceria a uma velocidade constante de 70km/h. Confiante na elevada massa do transformador, o motorista não efetuou a amarração correta da carga. Ao passar por uma curva, o transformador acabou caído, dificultando a passagem dos demais veículos, como pode ser observada na foto que segue.
Fonte: Jornal São Carlos Agora, 2014. Disponível em https://www.saocarlosagora.com.br.[/caption%5DDesprezando a força de arrasto do ar e com base nos conhecimentos da Física é CORRETO afirmar que o transformador caiu devido:
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2. Pergunta
(ENEM MEC/2021)
No seu estudo sobre a queda dos corpos, Aristóteles afirmava que se abandonarmos corpos leves e pesados de uma mesma altura, o mais pesado chegaria mais rápido ao solo. Essa ideia está apoiada em algo que é difícil de refutar, a observação direta da realidade baseada no senso comum.
Após uma aula de física, dois colegas estavam discutindo sobre a queda dos corpos, e um tentava convencer o outro de que tinha razão:
Colega A: “O corpo mais pesado cai mais rápido que um menos pesado, quando largado de uma mesma altura. Eu provo, largando uma pedra e uma rolha. A pedra chega antes. Pronto! Tá provado!”.
Colega B: Eu não acho! Peguei uma folha de papel esticado e deixei cair. Quando amassei, ela caiu mais rápido. Como isso é possível? Se era a mesma folha de papel, deveria cair do mesmo jeito. Tem que ter outra explicação!”.
HÜLSENDEGER, M, Uma análise das concepções dos alunos sobre a queda dos corpos. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, n. 3. dez. 2004 (adaptado).
O aspecto físico comum que explica a diferença de comportamento dos corpos em queda nessa discussão é o(a)
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3. Pergunta
(Fac. Santo Agostinho BA/2020)
Pular corda é uma brincadeira superdivertida, mas também um exercício excelente para fortalecer o coração, uma alternativa para aquecimento e até uma etapa no treino de fortalecimento muscular para atletas (amadores e profissionais) de diversas modalidades. Segurando a corda atrás do corpo, é necessário dar ritmo à corda com movimentos circulares do punho, deixando braços e ombros estabilizados durante o movimento. É fundamental também realizar saltos mais amplos no início e, à medida que se sentir mais confortável, fazer saltos mais curtos, rápidos e com alternância de pernas.
Em uma academia, uma das alunas inicia seus treinos como em um dia qualquer: pulando corda para aquecer e se preparar para o treino. Nesse dia, porém, ela sentiu algumas dores no calcanhar e no solado do pé que não eram de costume ela sentir. Ao olhar o seu calçado, a aluna percebeu que não havia a palmilha dentro do tênis. Ela logo entendeu que as dores eram porque
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4. Pergunta
(ENEM MEC/2021)
A balança de braços iguais (balança A) faz a medição por meio da comparação com massas de referência colocadas em um dos pratos. A balança de plataforma (balança B) determina a massa indiretamente pela força de compressão aplicada pelo corpo sobre a plataforma.
As balanças A e B são usadas para determinar a massa de um mesmo corpo. O procedimento de medição de calibração foi conduzido em um local da superfície terrestre e forneceu o valor de 5,0 kg para ambas as balanças. O mesmo procedimento de medição é conduzido para esse corpo em duas situações.
Situação 1: superfície lunar, onde o módulo da aceleração da gravidade é 1,6 m/s2. A balança A forneceu o valor m1, e a balança B forneceu o valor m2.
Situação 2: interior de um elevador subindo com aceleração constante de módulo 2 m/s2, próximo à superfície da Terra. A balança A forneceu o valor m3, e a balança B forneceu o valor m4.
Disponível em: http://fisica.tubalivre.com. Acesso em: 23 nov. 2013 (adaptado).
Em relação ao resultado do procedimento de calibração, os resultados esperados para a situação 1 e 2 são, respectivamente,
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5. Pergunta
(PUC Campinas SP/2022)
Homem é capaz de correr a mais de 60 km/h, diz estudo
O ser humano é capaz de correr a uma velocidade de até 64,4 km/h − superando o atleta jamaicano Usain Bolt, recordista mundial dos 100 m rasos, segundo estudo realizado nos Estados Unidos.
O número foi estabelecido depois que cientistas calcularam a mais alta velocidade pela qual os músculos do corpo humano podem se mover biologicamente.
Segundo Matthew Bundle, especialista em biomecânica da Universidade de Wyoming e um dos autores do estudo, a pesquisa mostra que o limite de velocidade na corrida humana é estabelecido pelo limite de velocidade das próprias fibras musculares.
Para estabelecer o novo recorde mundial da prova dos 100 m rasos e se tornar o corredor mais veloz do mundo, o jamaicano Usain Bolt chegou a uma velocidade média de 45 km/h.
O animal mais rápido da natureza é o guepardo, que chega a correr a 112 km/h.
(Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese
Suponha que, na corrida de 100 m rasos, o atleta Usain Bolt, partindo do repouso, demorou 4,0 segundos para atingir a velocidade de 43,2 km/h. Considerando que a massa do atleta seja 86 kg, a intensidade média da componente horizontal da força resultante, em newtons, que atuou sobre o atleta nesse intervalo de tempo foi de:
)
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6. Pergunta
(ENEM MEC/2012)
Durante uma faxina, a mãe pediu que o filho a ajudasse, deslocando um móvel para mudá-lo de lugar. Para escapar da tarefa, o filho disse ter aprendido na escola que não poderia puxar o móvel, pois a Terceira Lei de Newton define que se puxar o móvel, o móvel o puxará igualmente de volta, e assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em movimento.
Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do garoto?
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7. Pergunta
(Fuvest SP/2021)
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:
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8. Pergunta
(Fac. Santo Agostinho BA/2020)
Um corpo desenvolve trajetória retilínea sobre um plano horizontal sem atrito, estando sob a ação de uma força constante. Caso tal força cesse de atuar no corpo, este:
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9. Pergunta
(PUC Campinas SP/2021)
Quando um livro se encontra em repouso sobre uma mesa horizontal, uma das forças que atuam sobre ele é a força peso. A força que compõe o par ação-reação, juntamente com a força peso do livro, é a força
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10. Pergunta
(ENEM MEC/2018)
Ao soltar um martelo e uma pena na Lua em 1973, o astronauta David Scott confirmou que ambos atingiram juntos a superfície. O cientista italiano Galileu Galilei (1564-1642), um dos maiores pensadores de todos os tempos, previu que, se minimizarmos a resistência do ar, os corpos chegariam juntos à superfície.
OLIVEIRA, A. A influência do olhar. Disponível em: http://www.cienciahoje.org.br. Acesso em: 15 ago. 2016 (adaptado).
Na demonstração, o astronauta deixou cair em um mesmo instante e de uma mesma altura um martelo de 1,32 kg e uma pena de 30 g. Durante a queda no vácuo, esses objetos apresentam iguais
Fonte: Jornal São Carlos Agora, 2014. Disponível em 
