1 As Leis de Newton Sem Atrito

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Primeira Lei de Newton ou Lei da Inércia 
 
Inércia é a propriedade comum a todos os corpos 
materiais, mediante a qual eles tendem a manter o seu 
estado de movimento ou de repouso. Um corpo livre da 
ação de forças permanece em repouso (se já estiver em 
repouso) ou em movimento retilíneo uniforme (se já estiver 
em movimento). 
A tendência que um corpo possui de permanecer 
em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme, quando 
livre da ação de forças ou sujeito a forças cuja resultante é 
nula, é interpretada como uma propriedade que os corpos 
possuem denominada Inércia. 
Questões 
1. Por que uma pessoa, ao descer de um ônibus em 
movimento, precisa acompanhar o movimento do 
ônibus para não cair? 
2. Explique a função do cinto de segurança de um 
carro, utilizando o conceito de inércia. 
3. Se retirarmos rapidamente a placa que apóia a 
pedra, a pedra cai dentro do recipiente. Por que a 
pedra não é levada pela placa? 
 
 
 
 
Segunda Lei de Newton 
Força, em física, qualquer ação ou influência que 
modifica o estado de repouso ou de movimento de um 
corpo. A força é um vetor, o que significa que tem módulo, 
direção e sentido. Quando várias forças atuam sobre um 
corpo, elas se somam vetorialmente, para dar lugar a uma 
força total ou resultante. 
 No Sistema Internacional de unidades, a força é 
medida em Newton. Um Newton (N) é a força que 
proporciona a um objeto de 100g de massa uma 
aceleração de 1 m/s² 
Em resumo: A resultante das forças que agem 
sobre um ponto material é igual ao produto de sua 
massa pela aceleração adquirida. 
F = m.a 
F = força (N) 
m = massa (kg) 
a = aceleração (m/s
2
) 
Unidade de força no S.I: (N) Newton 
Exercícios 
1. Uma força de 12 N é aplicada em um corpo de 
massa 50 kg. A) Qual é a aceleração produzida por 
essa força? B) Se a velocidade do corpo era 3 m/s 
quando se iniciou a ação da força, qual será o seu 
valor 5 s depois? 
2. Sobre um plano horizontal perfeitamente polido 
está apoiado, em repouso, um corpo de massa 
m=2 kg. Uma força horizontal de 20 N passa a agir 
sobre o corpo. Qual a velocidade desse corpo após 
10 s? 
3. Um corpo de massa 2 kg passa da velocidade de 7 
m/s à velocidade de 13 m/s num percurso de 52 m. 
Calcule a força que foi aplicada sobre o corpo 
nesse percurso. 
 Questões 
1. Um corpo tem uma certa velocidade e está se 
movendo em movimento uniforme. O que deve ser 
feito para que a sua velocidade aumente, diminua ou 
mude de direção? 
2. Uma pequena esfera pende de um fio preso ao teto de 
um trem que realiza movimento retilíneo. Explique 
como fica a inclinação do fio se: A) o movimento do 
trem for uniforme. B) o trem se acelerar. C) o trem 
frear. 
3. Se duas forças agirem sobre um corpo, a que 
condições essas forças precisam obedecer para que o 
corpo fique em equilíbrio? 
Terceira Lei de Newton ou Lei da Ação e Reação 
A toda força de ação corresponde uma força de 
reação, com a mesma intensidade, mesma direção e 
sentidos contrários. As forças de ação e reação devem ser 
aplicadas em corpos diferentes e devem ser de mesma 
natureza. 
IFPE - Exercícios sobre as Leis de Newton sem atrito 
PROF. Osanan Lira Curso Técnico Integrado - 2016.2 
 
 
 2 
Toda vez que um corpo A exerce uma força Fa em 
um corpo B, este também exerce em A uma força Fb tal 
que estas forças: 
 Têm mesma intensidade 
 Têm mesma direção 
 Têm sentidos opostos 
 Têm a mesma natureza 
 As chamadas forças de ação e reação não se 
equilibram, pois estão aplicadas em corpos diferentes. 
Exemplo 
1- Um burro leu (em latim) o livro Philosophiae Naturalis 
Principia Mathematica, de Isaac Newton. Após a leitura, 
escreveu uma interessante tese, intitulada “Enfim, a 
Liberdade”, onde analisa as conseqüências das leis de 
Newton.A idéia central de sua tese é a seguinte: “Se um 
burro aplica uma força para mover uma carroça, esta vai 
aplicar uma força de reação sobre o burro. Como essas 
forças têm a mesma direção, mesma intensidade e 
sentidos contrários, elas se equilibram. Conclui-se, 
portanto, que é impossível mover uma carroça”. Se você 
fosse escalado para debater com o burro, como provaria 
que essa tese é falsa? 
 
Exercícios – Aplicações das Leis de Newton 
Corpos ligados por fio ideal 
1. Dois blocos de massas mA
 
= 3 kg e mB = 2 kg, 
apoiados sobre uma superfície horizontal perfeitamente 
lisa, são empurrados por uma força F de 20 N, 
conforme indica a figura acima. Determine a 
aceleração do conjunto e a força de tração. 
 
 
 
 
2. Os corpos A e B o primeiro encontram-se apoiado 
sobre uma superfície horizontal plana perfeitamente 
lisa e o segundo pendurado e ligado por um fio ideal ao 
primeiro. Conforme indica a figura. Dados: mA= 8 kg e 
mB= 2 kg. Determine: a) aceleração dos corpos A e B; 
b) e a força de tração. 
 
 
 
3. Dois corpos A e B de massas respectivamente iguais à 
5 kg e 3 kg, interligados por um fio de massa 
desprezível, são puxadas sobre um plano horizontal 
liso por uma força horizontal F. A aceleração do 
conjunto é de 6 m/s
2
. Determine: a) a força F; b) a 
força de tração no fio. 
 
 
4. Um corpo de peso igual a 500N se encontra sobre um 
plano horizontal sendo a força F = 400N. Qual a 
aceleração do corpo? 
 
 
 
 
 
5. Na figura abaixo, A massa do bloco A é de 40kg, a 
aceleração da gravidade local, 10m/s
2
 e o fio que liga 
A a B inextensível, flexível e de massa desprezível. 
 A massa do bloco B para que o sistema tenha 
aceleração de 2m/s
2
 vale: 
a) 10kg 
b) 40kg 
c) 80kg 
d) 20kg 
e) 30kg 
 
 
Peso de um corpo- EXERCíCIOS 
6. Na Terra, a aceleração da gravidade é em média 9,8 
m/s
2
, e na Lua 1,6 m/s
2
. Para um corpo de massa 5 kg, 
determine: A) o peso desse corpo na Terra. B) a massa 
e o peso desse corpo na Lua. 
7. Em Júpiter, a aceleração da gravidade vale 26 m/s
2
, 
enquanto na Terra é de 10 m/s
2
. Qual seria, em 
Júpiter, o peso de um astronauta que na Terra 
corresponde a 800 N? 
8. Qual é o peso, na Lua, de uma pessoa que na Terra 
tem peso 150 N? Considere gT = 9,8 m/s
2
 e gL = 1,6 
m/s
2
. 
9. (PUC – SP) Leia o texto abaixo e responda, em 
seguida, às questões propostas: 
 “Um dos atrativos da vida na Base e na Lua em geral 
era, sem dúvida alguma, a baixa gravidade, produzindo 
uma sensação de bem-estar generalizado. Contudo, 
isso apresentava seus perigos e era preciso que 
decorressem algumas semanas até que um emigrante 
procedente da Terra conseguisse adaptar-se. (...) 
 
 B 
 
 A F 
 A 
 B 
 
 B 
 
 A F 
A 
B 
 
F 
 
 
 3 
Bloco B 
Bloco A 
 Um homem que pesasse na Terra noventa 
quilogramas-força poderia descobrir, para grande 
satisfação sua, que na Lua o seu peso era de apenas 
quinze quilogramas-força. Enquanto se deslocasse 
em linha reta e velocidade uniforme, sentiria uma 
sensação maravilhosa, como se flutuasse. Mas assim 
que resolvesse alterar o seu curso, virar esquinas, ou 
deter-se subitamente, então perceberia que sua massa 
(...) continuava presente (...).” (de 2001: Uma Odisséia 
no Espaço, Arthur C. Clarke) 
 
9.1 Por que um astronauta só caminha com facilidade, 
sobre o solo lunar, em linha reta e com velocidade 
constante? E na Terra? 
 
9.2 Qual o valor da aceleração da gravidade na Lua? Dado: 
gTerra=9,8 m/s². 
 
 
Lei de Hooke – Molas 
 
10. Os blocos representados na figura seguinte possuem, 
respectivamente, massas mA = 2 kg e mB = 4 kg. A mola 
M possui massa desprezível e constante elástica K = 50 
N/m. Não há atrito entre os blocos e nem entre o bloco 
maior e o plano horizontal.Aplicando ao conjunto a força 
F, constante e horizontal, verificamos que a mola 
experimenta uma deformação de 20 cm. Determine: 
a. A aceleração do conjunto; 
b. A intensidade da força F. 
 
 
 
 
 
11. O sistema representado na figura é abandonado em 
repouso. Os blocos A e B têm massa respectivamente 
iguais a 3,0kg e 7,0kg. Os 
fios e a mola são ideais, a 
aceleração da gravidade tem 
módulo g = 10m/s
2
 e a 
constante elástica da mola é 
K = 210N/m. Calcule a 
deformação durante o 
movimento. 
 
12. (UPE-2002) No dimensionamento de um novo 
automóvel, pesando 1600Kgf, estabeleceu-se que o 
rebaixamento máximo das molas com a carga máxima de 
5 pessoas de 80Kg é de 5cm. 
 Qual deve ser a constante elástica (em N/m) comum às 
quatro molas? 
a) 50000. 
b) 40000 
c) 30000. 
d) 20000. 
e) 10000. 
 
 
13. Os blocos A e B da figura ao lado têm massas, 
respectivamente, 4 kg e 
1 kg e estão apoiados 
em um plano horizontal 
perfeitamente liso. O fio 
e o dinamômetro D são ideais. A força F, horizontal e 
constante, tem intensidade 15 N. Determine: 
a) a aceleração adquirida pelos blocos; 
b) a tração no fio; 
c) a indicação do dinamômetro D. 
 
Força de contato 
 
14. Os corpos A e B da figura têm massas, 
respectivamente iguais a 3 kg e 7 kg e estão apoiados 
num plano horizontal 
perfeitamente liso. A 
partir de certo instante, uma 
força horizontal constante 
de intensidade F = 30 N é 
aplicada ao bloco A. 
Determine: 
I. a aceleração adquirida pelos blocos; 
II. a intensidade da força que o bloco A aplica ao bloco B. 
 
Plano inclinado 
 
15. No plano inclinado da figura, os blocos A e B, cujos 
pesos são 600N e 400N, respectivamente, estão ligados 
por um fio que passa 
por uma polia lisa. O 
coeficiente de atrito 
entre os corpos e os 
planos é desprezível. 
Qual a aceleração do 
sistema em m/s
2
? 
 
 
Elevadores 
16. Uma pessoa de 70kg de massa embarca num elevador 
num local em que o módulo da aceleração de gravidade 
vale 10m/s
2.
. No piso do elevador existe uma balança, 
graduada em Newton, sobre a qual a pessoa posta seu 
corpo. Considere as situações descritas a seguir e 
determine em cada caso a indicação da balança: 
 
A. O elevador está parado. R. 700N 
B. O elevador sobe ou desce em MRU. R. 700N
 
C. O elevador sobe aceleradamente, com aceleração de 
módulo 2 m/s
2
? R. 840N
 
D. O elevador sobe retardadamente, com aceleração de 
módulo 2 m/s
2
? R. 560N
 
E. O elevador desce aceleradamente, com aceleração de 
módulo 2 m/s
2
? R. 560N
 
sen30 = 0,5 
cos30=
3
 / 2 
 30 
A 
B 
 A B 
M 
 
 4 
F. O elevador desce retardadamente, com aceleração de 
módulo 2 m/s
2
? R. 840N
 
G. O elevador cai em queda livre, devido ao rompimento 
dos cabos de sustentação. R. 0N 
Questões vestibulares – covest (UFPE-UFRPE) 
 
17.) (Covest-2000)Um jogador chuta a bola em um jogo de 
futebol. Desprezando-se a resistência do ar, a figura que 
melhor representa a(s) força(s) que atua(m) sobre a bola 
em sua trajetória é: 
 
18.) (Covest-1999-Física03) A 
figura abaixo representa uma 
polia sem massa e sem atrito. 
O corpo de massa mA = 4 kg e 
o de mB = 1 kg estão presos a 
uma corda inextensível e de 
massa desprezível. Qual o 
módulo da aceleração do corpo 
de massa mA, em m/s
2
 ? 
 
19.) (COVEST-2002-2
a
 FASE ) Um pequeno bloco de 0,50 
kg desliza sobre um plano horizontal sem atrito, sendo 
puxado por uma força constante F = 10,0 N aplicada a um 
fio inextensível que passa por uma roldana, conforme a 
figura abaixo. Qual a aceleração do bloco, em m/s
2
, na 
direção paralela ao plano, no instante em que ele perde o 
contato com o plano? Despreze as massas do fio e da 
roldana, bem como o atrito no eixo da roldana. R.d 
F
 
a( ) 12,4 
b( ) 14,5 
c( ) 15,2 
d( ) 17,3 
e( ) 18,1 
 
20.) ( COVEST-2003-2
a
 FASE)Um bloco de massa 1,5 kg 
é solto, a partir do repouso, do topo de um plano inclinado 
de 5,0 m de altura e 30
o
 de inclinação. Qual o tempo, em 
segundos, gasto pelo bloco para descer até a base do 
plano? Despreze o atrito entre o bloco e o plano. 
R.2S 
30°
m
H = 5,0 m
 
 
 
21) ( COVEST-2003-2
a
 FASE)Um corpo de massa 25 kg 
está sendo içado por uma força vertical F, aplicada em 
uma corda inextensível e de massa desprezível. A corda 
passa através de uma roldana de massa também 
desprezível, que está presa ao teto por um cabo de aço. O 
cabo de aço se romperá se for submetido a uma força 
maior do que 950 N. Calcule a aceleração máxima que o 
corpo pode atingir, em m/s
2
, sem romper o cabo de aço. 
R 9m/s
2 
 
 
 
22.) ( COVEST-2003-2a FASE) bloco de massa 1,5 kg é 
solto, a partir do repouso, do topo de um plano inclinado de 
5,0 m de altura, conforme a figura. O tempo gasto pelo 
bloco para descer até a base do plano é igual a 2,0 s. Qual 
o comprimento do plano inclinado, em metros? Despreze 
o atrito entre o bloco e o plano. R. 10m 
 
 
23.) ( COVEST-2004-1
a
 FASE) figura abaixo mostra três 
blocos de massas mA= 1,0 kg, mB = 2,0 kg e mC = 3,0 kg. 
Os blocos se movem em conjunto, sob a ação de uma 
força de 
F
 constante e horizontal, de modulo 4,2 N. 
Desprezando o atrito, qual o modulo da força resultante 
sobre o bloco B R.B 
 
B 
A 
C 
F

 
 
 5 
a( ) 1N 
b( ) 1,4N 
c( ) 1,8N 
d( ) 2,2N 
e( ) 2,8N 
 
24.) ( COVEST-2004-2
a
 FASE) Um 
sistema de polias, composto de duas 
polias móveis e uma fixa, é utilizado 
para equilibrar os corpos A e B. As 
polias e os fios possuem massas 
desprezíveis e os fios são 
inextensíveis. Sabendo-se que o peso 
do corpo A é igual a 340 N, determine 
o peso do corpo B, em Newton. 
R.85 
 
25.) (COVEST-2005-2
a
 FASE) Um bloco de 1,2 kg é 
empurrado sobre uma superfície horizontal, através da 
aplicação de uma força F , de módulo 10 N conforme 
indicado na figura. Calcule o módulo da força normal 
exercida pela superfície sobre o bloco, em Newton. R.17N 
 
 
 
 
 
 
 
26.) (COVEST-2006 – 2
a
 FASE) Devido 
a um vento lateral, a força de 
resistência do ar que atua sobre um 
pequeno foguete, em um dado instante 
to durante a subida, é Far = 10 N (ver 
figura). Nesse instante, a massa do 
foguete é m = 6,0 kg. A força de 
empuxo do motor atua na vertical e tem 
módulo igual a FM = 137 N. Calcule a componente da 
aceleração do foguete, em m/s
2
, na direção vertical. 
R. 12 
27.) (COVEST-2006 – 2
a
 FASE) Um bloco A homogêneo, 
de massa igual a 3,0 kg, é colocado sobre um bloco B, 
também homogêneo, de 
massa igual a 6,0 kg, que 
por sua vez é colocado 
sobre o bloco C, o qual 
apoia-se sobre uma 
superfície horizontal, como 
mostrado na figura abaixo. 
Sabendo-se que o sistema 
permanece em repouso, 
calcule o módulo da força 
que o bloco C exerce sobre o bloco B, em newtons. 
R. 90 
28.) (COVEST-2007 – 2
a
 FASE) Dois blocos, de massas M
1 
e 
M
2
, estão ligados através de um fio inextensível de massa 
desprezível que passa por uma polia ideal, como mostra a figura. 
O bloco 2 está sobre uma superfície plana e lisa, e desloca-se 
com aceleração a = 1 m/s
2
. Determine a massa M
2
, em kg, 
sabendo que M
1 
= 1 kg. R. 9 kg 
 
 
29. (FAAP-SP) Mediante fio e polia ideais, o peso 
suspenso de massa 100g solicita horizontalmente o 
carrinho de comprimento 2m e massa 3,9kg, que está sobre 
a mesa. No instante indicado na figura, o carrinho é solto e 
começaa gotejar líquido dentro dele à taxa de 180 gotas 
por minuto. Sendo o volume de cada gota igual a 0,1 cm
3 
, 
calcule o volume máximo de líquido armazenado pelo 
carrinho. Despreze todos os atritos, assim como a massa 
das gotas em comparação com a massa do carrinho. R. 
1,2cm
3
 
 
 
 
 
 
 
 
30. Considere um veículo, como representado pela figura a 
seguir, em movimento retilíneo sobre um plano horizontal, 
pelo fato de está acelerado pela direita, um pêndulo preso 
ao seu teto desloca-se em relação à posição de equilíbrio, 
formando um ângulo  em relação a vertical. 
 São conhecidos o ângulo 60
o
 , o módulo da 
aceleração da gravidade 10m/s
2
 e a massa da esfera 3g 
atada ao fio ideal. 
a) Qual o „modulo da aceleração do carrinho? R. 17m/s
2 
b) O módulo da aceleração depende da esfera? R. não 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31.) (COVEST-2012 ) Um bloco de massa m = 4,0 kg é 
impulsionado sobre um plano inclinado com velocidade inicial v0 
 
60
o 
 
 
 6 
= 15 m/s, como mostra a figura. Ele desliza em um movimento 
descendente por uma distância L = 5,0 m, até parar. Calcule o 
módulo da força resultante que atua no bloco, ao longo da 
decida, em newtons. R. 90 
 
 
 
32.) (COVEST-2013 ) A figura a seguir ilustra dois blocos A e B de 
massas MA =2 kg e MB = 1 kg. Não existe atrito entre o bloco B e a 
superfície horizontal, mas há atrito entre os blocos. Os blocos se 
movem com aceleração de 2 m/s2 ao longo da horizontal, sem que haja 
deslizamento relativo entre eles. Se o senѲ = 0,60 e o cosѲ = 0,80, 
qual o módulo, em Newton, da força F aplicada no bloco A ? R.10