LISTA DE EXERCÍCIOS - 3 LEI DE NEWTON

Prévia do material em texto

@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 1 de 11 
 
 
1. (G1 - utfpr) Associe a Coluna I (Afirmação) com a Coluna II (Lei Física). 
 
Coluna I – Afirmação 
1. Quando um garoto joga um carrinho, para que ele se desloque pelo chão, faz com que este 
adquira uma aceleração. 
2. Uma pessoa tropeça e cai batendo no chão. A pessoa se machuca porque o chão bate na 
pessoa. 
3. Um garoto está andando com um skate, quando o skate bate numa pedra parando. O garoto 
é, então, lançado para frente. 
 
Coluna II – Lei Física 
( ) 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). 
( ) 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). 
( ) 2ª Lei de Newton (F m a).=  
 
A ordem correta das respostas da Coluna II, de cima para baixo, é: 
a) 1, 2 e 3. 
b) 3, 2 e 1. 
c) 1, 3 e 2. 
d) 2, 3 e 1. 
e) 3, 1 e 2. 
 
2. (Enem PPL) 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? 
a) A força de ação é aquela exercida pelo garoto. 
b) A força resultante sobre o móvel é sempre nula. 
c) As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam. 
d) A força de ação é um pouco maior que a força de reação. 
e) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo. 
 
3. (G1 - ifsc) Um pássaro está em pé sobre uma das mãos de um garoto. É CORRETO afirmar 
que a reação à força que o pássaro exerce sobre a mão do garoto é a força: 
a) da Terra sobre a mão do garoto. 
b) do pássaro sobre a mão do garoto. 
c) da Terra sobre o pássaro. 
d) do pássaro sobre a Terra. 
e) da mão do garoto sobre o pássaro. 
 
4. (Udesc) Com relação às Leis de Newton, analise as proposições. 
1. 
I. Quando um corpo exerce força sobre o outro, este reage sobre o primeiro com uma força de 
mesma intensidade, mesma direção e mesmo sentido. 
II. A resultante das forças que atuam em um corpo de massa m é proporcional à aceleração 
que este corpo adquire. 
III. Todo corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme, a 
menos que uma força resultante, agindo sobre ele, altere a sua velocidade. 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 2 de 11 
 
IV. A intensidade, a direção e o sentido da força resultante agindo em um corpo são iguais à 
intensidade, à direção e ao sentido da aceleração que este corpo adquire. 
 
Assinale a alternativa correta. 
a) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. 
b) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. 
c) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. 
d) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 
e) Todas afirmativas são verdadeiras. 
 
5. (Ufsm) O uso de hélices para propulsão de aviões ainda é muito frequente. Quando em 
movimento, essas hélices empurram o ar para trás; por isso, o avião se move para frente. Esse 
fenômeno é explicado pelo(a) 
a) 1ª lei de Newton. 
b) 2ª lei de Newton. 
c) 3ª lei de Newton. 
d) princípio de conservação de energia. 
e) princípio da relatividade do movimento. 
 
6. (Fmp) Um helicóptero transporta, preso por uma corda, um pacote de massa 100 kg. O 
helicóptero está subindo com aceleração constante vertical e para cima de 20,5 m s . Se a 
aceleração da gravidade no local vale 210 m s , a tração na corda, em newtons, que sustenta o 
peso vale 
a) 1.500 
b) 1.050 
c) 500 
d) 1.000 
e) 950 
 
7. (Ufsm) Os avanços nas técnicas observacionais têm permitido aos astrônomos rastrear um 
número crescente de objetos celestes que orbitam o Sol. A figura mostra, em escala arbitrária, 
as órbitas da Terra e de um cometa (os tamanhos dos corpos não estão em escala). Com base 
na figura, analise as afirmações: 
 
 
 
I. Dada a grande diferença entre as massas do Sol e do cometa, a atração gravitacional 
exercida pelo cometa sobre o Sol é muito menor que a atração exercida pelo Sol sobre o 
cometas. 
II. O módulo da velocidade do cometa é constante em todos os pontos da órbita. 
III. O período de translação do cometa é maior que um ano terrestre. 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 3 de 11 
 
 
Está(ão) correta(s) 
a) apenas I. 
b) apenas III. 
c) apenas I e II. 
d) apenas II e III. 
e) I, II e III. 
 
8. (Ufrn) Em Tirinhas, é muito comum encontrarmos situações que envolvem conceitos de 
Física e que, inclusive, têm sua parte cômica relacionada, de alguma forma, com a Física. 
Considere a tirinha envolvendo a “Turma da Mônica”, mostrada a seguir. 
 
 
 
Supondo que o sistema se encontra em equilíbrio, é correto afirmar que, de acordo com a Lei 
da Ação e Reação (3ª Lei de Newton), 
a) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre a corda 
formam um par ação-reação. 
b) a força que a Mônica exerce sobre o chão e a força que a corda faz sobre a Mônica formam 
um par ação-reação. 
c) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que a corda faz sobre a Mônica formam 
um par ação-reação. 
d) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre o chão 
formam um par ação-reação. 
 
9. (Uftm) Após a cobrança de uma falta, num jogo de futebol, a bola chutada acerta 
violentamente o rosto de um zagueiro. A foto mostra o instante em que a bola encontra-se 
muito deformada devido às forças trocadas entre ela e o rosto do jogador. 
 
 
 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 4 de 11 
 
A respeito dessa situação são feitas as seguintes afirmações: 
I. A força aplicada pela bola no rosto e a força aplicada pelo rosto na bola têm direções iguais, 
sentidos opostos e intensidades iguais, porém, não se anulam. 
II. A força aplicada pelo rosto na bola é mais intensa do que a aplicada pela bola no rosto, uma 
vez que a bola está mais deformada do que o rosto. 
III. A força aplicada pelo rosto na bola atua durante mais tempo do que a aplicada pela bola no 
rosto, o que explica a inversão do sentido do movimento da bola. 
IV. A força de reação aplicada pela bola no rosto é a força aplicada pela cabeça no pescoço do 
jogador, que surge como consequência do impacto. 
 
É correto o contido apenas em 
a) I. 
b) I e III. 
c) I e IV. 
d) II e IV. 
e) II, III e IV. 
 
10. (G1 - ifsc) A força de reação normal é uma força que surge quando existe contato entre o 
corpo e uma superfície, sendo definida como uma força de reação da superfície sobre a 
compressão que o corpo exerce sobre esta superfície. Abaixo temos quatro situações, com os 
respectivos diagramas de forças. Analise a representação da Força de Reação Normal (N) em 
cada uma das situações. 
 
 
 
Assinale a alternativa CORRETA. 
a) A força de reação normal está corretamente representada em I, II e IV. 
b) A força de reação normal está corretamente representada em I, II e III. 
c) A força de reação normal está corretamente representada em I, III e IV. 
d) A força de reação normal está corretamente representada em II, III e IV. 
e) A força de reação normal está corretamente representada em todas as situações. 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Considere os dados abaixo para resolver a(s) questão(ões) quando for necessário. 
 
Constantes físicas 
 
Aceleração da gravidade: 2g 10m / s= 
Densidade da água: 3r 1,0g / cm= 
 
 
11. (G1 - cftmg) A figura seguinte ilustra uma pessoa aplicando uma força F para direita em 
uma geladeira com rodas sobre uma superfície plana. 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS– 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 5 de 11 
 
 
 
 
Nesse contexto, afirma-se que: 
 
I. O uso de rodas anula a força de atrito com o solo. 
II. A única força que atua na geladeira é a força aplicada pela pessoa. 
III. Ao usar rodas, a força de reação normal do piso sobre a geladeira fica menor. 
IV. A geladeira exerce sobre a pessoa uma força oposta e de igual intensidade a F. 
V. Se a geladeira se movimenta com velocidade constante, ela está em equilíbrio. 
 
São corretas apenas as afirmativas 
a) III e IV. 
b) IV e V. 
c) I, II e III. 
d) I, II e V. 
 
12. (G1 - ifsp) Um corpo de 20 kg de massa cai em queda livre de uma altura de 2 m. 
Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, é correto afirmar que, durante a queda, o 
corpo atrai a Terra com: 
a) força desprezível, aproximadamente zero. 
b) força menor que 200N. 
c) força superior a 200N. 
d) força igual a 200N. 
e) uma força cada vez maior à medida que se aproxima do chão. 
 
13. (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 I e II são corretas. 
b) Somente as afirmações I e III são corretas. 
c) Somente as afirmações II e III são corretas. 
d) Todas as afirmações são corretas. 
e) Nenhuma das afirmações é correta. 
 
14. (G1 - cps) Sacolas imensas são usadas para o transporte de minérios, sucatas e entulhos. 
Elas são feitas de plástico reciclável e têm quatro alças, conforme mostra a figura. São 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 6 de 11 
 
facilmente movimentadas encaixando-se suas quatro alças no gancho de pequenos 
guindastes. 
 
 
 
Suponha que em uma dessas sacolas sejam colocados 1200 kg de entulho e que todos os 
pontos de fixação de cada alça na sacola sofram trações de mesma intensidade, quando a 
sacola é erguida. 
 
Nessas condições, a componente vertical da tração a que cada ponto de fixação das alças é 
submetida será, em newtons, 
 
Lembre que o peso de um corpo é calculado pela expressão P m g,=  em que P é o peso do 
corpo (N); m é a massa do corpo (kg), e g é a aceleração da gravidade, de valor 210m s . 
 
a) 120. 
b) 150. 
c) 1200. 
d) 1500. 
e) 3 000. 
 
15. (Uespi) Três livros idênticos, de peso 8 N cada, encontram-se em repouso sobre uma 
superfície horizontal (ver figura). Qual é o módulo da força que o livro 2 exerce no livro 1? 
 
 
a) zero 
b) 4 N 
c) 8 N 
d) 16 N 
e) 24 N 
 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 7 de 11 
 
16. (Ufmg) A Terra atrai um pacote de arroz com uma força de 49 N. Pode-se, então, afirmar 
que o pacote de arroz 
a) atrai a Terra com uma força de 49 N. 
b) atrai a Terra com uma força menor do que 49 N. 
c) não exerce força nenhuma sobre a Terra. 
d) repele a Terra com uma força de 49 N. 
e) repele a Terra com uma força menor do que 49 N. 
 
17. (Ufmg) A figura 1 a seguir mostra um bloco que está sendo pressionado contra uma 
parede vertical com força horizontal F e que desliza para baixo com velocidade constante. O 
diagrama que melhor representa as forças que atuam nesse bloco é: 
 
 
 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 8 de 11 
 
Gabarito: 
 
Resposta da questão 1: 
 [D] 
 
Afirmação 1: relacionada à 2ª Lei de Newton (Lei Fundamental da Dinâmica), pois a 
resultante das forças aplicadas sobre o carrinho no seu lançamento faz com que ele adquira 
aceleração. 
Afirmação 2: relacionada à 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). A pessoa bate no chão, 
o chão reage e bate na pessoa. 
Afirmação 3: relacionada à 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). Há uma imprecisão nessa 
afirmação, pois o garoto não é lançado, mas, sim, continua em movimento, por Inércia. 
 
Assim, a correspondência correta é: 
 
( 2 ) 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). 
( 3 ) 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). 
( 1 ) 2ª Lei de Newton (F m a).=  
 
Resposta da questão 2: 
 [E] 
 
Ação e reação são forças de mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, porém, 
não se equilibram, pois não atuam no mesmo corpo. 
 
Resposta da questão 3: 
 [E] 
 
Ação e reação são forças da mesma interação. No caso, a interação é entre o pé do pássaro e 
a mão do garoto. Assim: 
Ação: força pé do pássaro sobre a mão do garoto; 
Reação: força da mão do garoto sobre o pé do pássaro. 
 
Resposta da questão 4: 
 [D] 
 
Analisando as alternativas, temos que: 
[I] INCORRETA. Princípio da ação e reação (3ª Lei de Newton). O sentido da força de reação é 
oposto ao sentido da força de ação. 
[II] CORRETA. Pela 2ª Lei de Newton, tem-se que: 
RF m a=  
Assim, a força resultante é proporcional à aceleração do corpo de massa m. 
[III] CORRETA. 1ª Lei de Newton (Princípio da Inércia). Um corpo que está em repouso ou em 
MRU tende a permanecer nesta situação até que uma força resultante não nula atue sobre o 
corpo. 
 
Resposta da questão 5: 
 [C] 
 
As forças do par ação-reação têm mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, 
conforme afirma a 3ª Lei de Newton (princípio da ação-reação). 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 9 de 11 
 
 
Resposta da questão 6: 
 [B] 
 
Observando o diagrama de corpo livre para o sistema de corpos: 
 
 
 
Aplicando a segunda lei de Newton sobre o pacote: 
RF m a=  
T m g m a−  =  
( ) ( ) 2T m g a T 100 kg 10 0,5 m / s T 1050 N=  +  =  +  = 
 
Resposta da questão 7: 
 [B] 
 
[I] INCORRETA. Pelo Princípio da Ação-Reação, essas forças têm a mesma intensidade. 
[II] INCORRETA. De acordo com a 2ª Lei de Kepler, se a trajetória do cometa é elíptica, seu 
movimento é acelerado quando ele se aproxima do Sol e, retardado, quando se afasta. 
[III] CORRETA. A 3ª Lei de Kepler garante que corpos mais afastados do Sol têm maior 
período de translação. 
 
Resposta da questão 8: 
 [C] 
 
A Lei da Ação e Reação (3ª Lei de Newton) afirma que as forças do par Ação-Reação: 
- São da mesma interação (Mônica-corda); 
- Agem em corpos diferentes (uma na Mônica e a outra na corda), portanto não se equilibram, 
pois agem em corpos diferentes; 
- São recíprocas (Mônica na corda/corda na Mônica) e simultâneas; 
- Têm mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos. 
 
Resposta da questão 9: 
 [A] 
 
As forças de ação e reação: 
 
– são da mesma interação; 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 10 de 11 
 
– são simultâneas e recíprocas; 
– Não se equilibram, pois agem em corpos diferentes, 
– são do mesmo tipo (campo-campo ou contato/contato) 
– têm mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos; 
 
Resposta da questão 10: 
 [A] 
 
A força normal tem sempre direção perpendicular à superfície de apoio, no sentido de evitar a 
penetração do corpo na superfície, o que não se verifica apenas na situação III. 
 
Resposta da questão 11: 
 [B] 
 
[I] Incorreta. O uso de rodas não anula a força de atrito com o solo. Entre o solo e as rodas 
não há atrito de escorregamento mas há atrito de rolamento. 
[II] Incorreta. Além da força aplicada pela pessoa há também o peso e a força de contato com 
o solo, cujas componentes são a normal e o atrito. 
[III] Incorreta. Se a força aplicada pela pessoa é horizontal, a força de reação normal do piso 
sobre a geladeira tem a mesma intensidade do peso, com ou semrodas, pois a geladeira 
está em equilíbrio na direção vertical. 
[IV] Correta. De acordo com o Princípio da Ação-Reação, a geladeira exerce sobre a pessoa 
uma força oposta e de igual intensidade a F. 
[V] Correta. Se a geladeira se movimenta com velocidade constante, ela está em equilíbrio 
dinâmico, pois está em movimento retilíneo e uniforme. 
 
Resposta da questão 12: 
 [D] 
 
Pelo principio da ação-reação, as forças de interação entre o corpo e a Terra têm a mesma 
intensidade, igual ao peso do corpo. 
Fcorpo/Terra = FTerra/corpo = P = m g = 20  10 = 200 N. 
 
Resposta da questão 13: 
 [E] 
 
Analisando as afirmativas: 
[I] Falsa. No ponto mais alto da trajetória, é a velocidade da pessoa que se anula, e não a sua 
aceleração. 
[III] Falsa. Um movimento retilíneo e uniforme implica em uma força resultante nula. 
[III] Falsa. O par ação-reação consiste em um par de forças de mesma direção e sentidos 
opostos trocadas por corpos distintos. 
 
Resposta da questão 14: 
 [D] 
 
Como cada alça tem dois pontos de apoio, em cada alça teremos a quarta parte do peso 
dividido por dois apoios (4 alças sendo cada uma com dois apoios): 
 
 
@matematicacomarua 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 3ª LEI DE NEWTON – PROFESSOR ARUÃ DIAS 
 
Página 11 de 11 
 
 
 
Logo, 
2
P
2T
4
P 1200kg 10 m / s
T
8 8
T 1500 N
=

= =
=
 
 
Resposta da questão 15: 
 [D] 
 
Consideremos que os livros 2 e 3 formem um único corpo de peso 16 N. A normal que o livro 1 
exerce no livro 2 12(N ) deve equilibrar o peso desse corpo. Portanto: 
12N 16 N.= 
 
Pelo princípio da Ação-reação, o livro 2 exerce no livro 1 uma força de mesma intensidade, em 
sentido oposto. Assim: 
21 12N N 16 N.= = 
 
Resposta da questão 16: 
 [A] 
 
Resposta da questão 17: 
 [D]