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Um resumo de Leis de Newton pra te dar Forças para estudar!

As Leis de Newton são bem famosas, grande parte da população já ouviu falar nelas. Mas mais importante do que ter ouvido falar é conhecê-las e saber aplicá-las.

leis de newton

As Leis de Newton são utilizadas principalmente no estudo da Dinâmica, que é a parte da Mecânica que estuda as causas que produzem e modificam os movimentos.

 

Massa

Basicamente, massa é uma grandeza escalar que indica a quantidade de matéria em um corpo. Essa quantidade de matéria é determinada através da comparação com um valor padrão da matéria (1 quilograma, 1 grama, etc.). No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade padrão da massa é o Kg (quilograma).

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Para determinar a massa de um corpo é feito uma comparação com uma medida padrão

 

Força

Força é a causa que produz num corpo variação da velocidade, ou melhor, produz aceleração. E quando é dito “variação da velocidade” também pode ser considerado o ato de apenas mover algo que antes estava parado.

 

1ª Lei de Newton – Princípio da Inércia

Um corpo, livre de forças externas (ou com a resultante delas sendo igual a zero) estará realizando um MRU ou estará em repouso.

Repouso é quando a velocidade, em relação a um determinado referencial inercial, é igual a zero. Ex.: um poste na rua está em repouso em relação a um hidrante. Mas o mesmo poste na rua está em movimento em relação a um carro que passou pela rua.

Dica: Quando estiver em dúvida se algum corpo está em repouso ou em movimento em relação a outro, coloque-se no lugar desse outro corpo.

“Um poste em relação a um hidrante”. Se você estivesse no lugar aonde está o hidrante, você veria o poste se movendo? Espero que não.

“Um poste em relação a um carro”. Essa é um pouco mais complicada. Se você estivesse no carro e tivesse certeza de que você estivesse parado, iria achar que quem estava se movendo era o poste, certo?

A inércia é a tendência de continuar o movimento, seja ele repouso ou MRU. Quando um cavalo está em movimento e dá uma pausa brusca, o cavaleiro é projetado para frente por inércia. Da mesma forma, ao acelerar um carro, a pessoa sente suas costas fazendo uma força maior no banco.

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O passageiro sente que vai para trás quando o ônibus acelera

 

2ª Lei de Newton – Princípio Fundamental da Dinâmica

A resultante das forças aplicadas a um ponto material de massa m produz uma aceleração tal que:

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Como já foi dito, a massa é uma grandeza escalar e sempre positiva. Logo, apenas tem a capacidade de mudar o módulo do vetor aceleração. Logo, os vetores força e aceleração têm mesma direção e sentido.

A unidade padrão no SI para a Força é o Newton (N = Kg.m/s²).

 

Peso

O peso é a força de atração entre o corpo e o planeta e, como é uma força, podemos calculá-lo através da 2ª Lei de Newton.

Como a aceleração envolvida é a gravidade, temos:

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Em que g = 9,81m/s² ou, na maioria das questões, é aproximado para g=10,0m/s²

 

3ª Lei de Newton – Ação e Reação

Quando um corpo A exerce uma força Fa num corpo B, este exerce um A uma outra força Fb. Essas forças terão mesma intensidade, direção e sentidos opostos.

Um resumo de Leis de Newton pra te dar Forças para estudar!

Um resumo de Leis de Newton pra te dar Forças para estudar!

A força que a mulher aplica na parede tem módulo e direção iguais à força que a parede faz na mulher

Uma das forças será chamada de ação e a outra de reação.

 

Atenção

Força normal não é reação da força peso! A força normal é uma força de interação entre o corpo e a superfície em questão. Mais pra frente, quando estiver estudando os planos inclinados, você verá claramente que a normal não é igual ao peso.

 

Exercícios

1. (PUC-RJ) Você é passageiro num carro e, imprudentemente, não está usando o cinto de segurança. Sem variar o módulo da velocidade, o carro faz uma curva fechada para a esquerda e você se choca contra a porta do lado direito do carro.

Considere as seguintes análises da situação:

I) Antes e depois da colisão com a porta, há uma força para a direita empurrando você contra a porta.

II) Por causa da lei de inércia, você tem a tendência de continuar em linha reta, de modo que a porta, que está fazendo uma curva para a esquerda, exerce uma força sobre você para a esquerda, no momento da colisão.

III) Por causa da curva, sua tendência é cair para a esquerda.

Assinale a resposta correta:

a) Nenhuma das análises é verdadeira.

b) As análises II e III são verdadeiras.

c) Somente a análise I é verdadeira.

d) Somente a análise II é verdadeira.

e) Somente a análise III é verdadeira.

 

2. (UNIMONTES – MG) Um macaco de 10kg sobe por uma corda de massa desprezível, que passa sobre o galho de uma árvore. A corda pode deslizar, sem atrito, sobre a superfície do galho. A outra extremidade da corda está presa a uma caixa cuja massa é 15 kg.

O menor valor do módulo da aceleração que o macaco deve ter ao subir pela corda, para erguer a caixa, é igual a

(Dado: g = 9,8 m/s²)

a) 9,8 m/s² .

b) 2,4 m/s² .

c) 7,3 m/s² .

d) 4,9 m/s² .

 

3. (PUC-RJ) Uma locomotiva puxa uma série de vagões, a partir do repouso. Qual é a análise correta da situação?

a) A locomotiva pode mover o trem somente se for mais pesada do que os vagões.

b) A força que a locomotiva exerce nos vagões é tão intensa quanto a que os vagões exercem na locomotiva; no entanto, a força de atrito na locomotiva é grande e é para frente, enquanto que a que ocorre nos vagões é pequena e para trás.

c) O trem se move porque a locomotiva dá um rápido puxão nos vagões, e, momentaneamente, esta força é maior do que a que os vagões exercem na locomotiva.

d) O trem se move para frente porque a locomotiva puxa os vagões para frente com uma força maior do que a força com a qual os vagões puxam a locomotiva para trás.

e) Porque a ação é sempre igual à reação, a locomotiva não consegue puxar os vagões.

 

Gabarito

1. D

2. D

3. B