Leis de Newton na Física

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FÍSICA
F B O N L I N E . C O M . B R
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Professor(a): Tadeu Carvalho
assunto: leis de NewToN i
frente: FísiCa i
009.446 – 135373/19
AULAS 23 A 25
EAD – ITA/IME
Resumo Teórico
Isaac Newton publicou estas leis em 1687, no seu livro intitulado 
Princípios Matemáticos da Filosofia Natural. Estas três leis descrevem o 
comportamento dos corpos em movimento ou em repouso. A primeira 
lei é conhecida como princípio da Inércia, a segunda lei é conhecida 
como princípio fundamental da dinâmica e a terceira lei como princípio 
da ação e reação. Seus enunciados “originais” traduzidos para nosso 
idioma ficam assim: 
• Lei I: Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de 
movimento uniforme em uma linha reta, a menos que seja forçado 
a mudar aquele estado por forças aplicadas sobre ele. 
• Lei II: A mudança de movimento é proporcional à força motora 
imprimida, e é produzida na direção de linha reta na qual aquela 
força é aplicada.
• Lei III: A toda ação há sempre uma reação oposta e de igual 
intensidade: as ações mútuas de dois corpos um sobre o outro são 
sempre iguais e dirigidas em sentidos opostos.
A segunda lei é a que tem formulação matemática que irá 
nos interessar. Para um corpo de massa m constante sobre a ação 
de diversas forças Fk
��
 que fica submetido a uma aceleração a
�
, ela se 
expressa da seguinte forma:
ma Fk
� ��
= ∑
Dessa forma, para ser possível determinar a aceleração de 
corpos através dessa equação se faz importante conhecer as forças 
que podem atuar nos corpos. As mais comuns certamente serão:
• Peso
• Normal
• Tração ou Tensão
• Atrito
Para cada uma dessas forças, devemos conhecer :
• Origem
• Valor ou intensidade
• Como atua
• Reação
Lembrando que não iremos aprender sobre todas essas forças 
nesta aula. A força de atrito, em virtude de suas particularidades, terá 
uma atenção especial e será discutida em uma aula mais a frente.
Exercícios
01. (IME/65) Qual o peso (aparente) de um corpo de massa 1,0 kg, 
medido no interior de um elevador que sobe com aceleração de 
intensidade igual a um quinto da intensidade da aceleração da 
gravidade local? (g = 10 m/s2)
02. (ITA/82) O plano inclinado da figura a seguir tem massa M e sobre 
ele se apoia um objeto de massa m. O ângulo de inclinação é 
α e não há atrito entre o plano inclinado e objeto e nem entre 
o plano inclinado e o apoio horizontal. Aplica-se uma força F 
horizontal ao plano inclinado e constata-se que o sistema todo 
move-se horizontalmente sem que o objeto deslize em relação 
ao plano inclinado. Podemos afirmar que, sendo g a aceleração 
da gravidade local:
α
m
M
F
A) F = mg.
B) F = (m + M)g.
C) F tem que ser infinitamente grande.
D) F = (M + m) g tg α.
E) F = Mg sen α.
03. Sobre a plataforma de um elevador de massa m = 5 kg, encontra-se 
um rapaz de massa m = 20 kg. Uma corda que está amarrada 
no elevador passa por uma roldana e vem às mãos do rapaz. 
A corda e a roldana são ideais. 
 O rapaz puxa a corda e sobe junto com o elevador com aceleração 
constante a = 2 m/s2.
 Calcule, em newton, a força exercida pelo rapaz sobre a 
plataforma.
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Módulo de estudo
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04. No esquema da figura, tem-se o sistema locomovendo-se
horizontalmente, sob a ação de F
�
. A polia tem peso desprezível, o 
fio que passa pela mesma é ideal e a resistência do ar é desprezível. 
Sendo m
A
 = 10,0 kg, m
B
 = 6 00 kg e m
C
 = 144 kg e g = 10 m/s2, 
determine a intensidade de F que faz com que não haja 
movimento dos dois corpos A e B em relação à C.
A
B
α
05. Sendo desprezíveis os atritos entre o bloco (m = 1,0 kg) e a cunha
(M = 2,0 kg) por um lado, e entre a cunha e o plano inclinado por
outro lado, qual é a aceleração do bloco? (g = 10,0 m/s2)
45°
06. (UFC/63) Sobre um plano horizontal sem atrito repousam dois corpos 
A e B (M
A
 = 3 kg e M
B
 = 5 kg). Que aceleração se deve imprimir à
roldana para que a aceleração do corpo A seja 2 m/s2?
Despreze a massa da roldana.
B
A
07. (ITA/88) Uma pessoa de massa m
1
 encontra-se no interior de um
elevador de massa m
2
. Quando na ascensão, o sistema encontra-se 
submetido a uma força de intensidade F resultante, e o assoalho
do elevador atua sobre a pessoa com uma força de contato dada
por:
A) 
m F
m m
m g1
1 1
1
2
+
+ B) 
m m
m
F F1 2
2
+



+
C)
m F
m m
m g1
1 2
1+
+ D) 
m F
m m
2
1 2+
E) F
08. (ITA/84) Os dois blocos da figura estão dependurados, ligados
por uma corrente de 1,0 kg. Inicialmente, eles estão mantidos em 
repouso através de uma força aplicada ao bloco superior. Num
dado instante, esta força passa a ter um valor de 72 N. Podemos
afirmar que após 0,50 s:
2,0 kg
3,0 kg
1,0 kg
F = 72 N
A) Os blocos se moveram para cima numa distância de 0,25 m e
a tensão no elo superior da corrente é de 36 N.
B) Os blocos se moveram para cima numa distância de 0,25 m e
a tensão no elo superior da corrente é de 30 N.
C) Os blocos se moveram para baixo numa distância de 0,50 m e
a tensão no elo superior da corrente é de 36 N.
D) Os blocos se moveram para cima numa distância de 0,50 m e
a tensão no elo superior da corrente é de 36 N.
E) n.r.a.
09. (ITA/80) No sistema dinâmico representado abaixo, são desprezíveis 
todos os atritos e o peso do fio que liga os blocos A e B. Calcular
a tensão do fio, sendo m a massa de cada bloco e g a intensidade 
da aceleração da gravidade.
A
B
α
A) T
mg
sen= +( )
2
1 α B) T mg
sen
sen
=
+
+




1
1
2α
α
C) T = mg D) T = mg sen α
E) T = mg tg α
10. No sistema representado na figura, a polia tem massa desprezível 
e está acelerada para cima. Sendo m
1
 = 0,1 kg e m
2
 = 0,2 kg,
observa-se que a massa m
2
 permanece parada no laboratório.
Qual o valor da aceleração da polia? (g = 10,0 m/s2)
m
1
a
m
2
11. Uma corda longa e leve passa por uma polia sem atrito e de massa 
desprezível, e suporta em suas extremidades massas de 30 kg e
40 kg.
A polia move-se para cima de modo que a massa de 40 kg
permanece parada em relação à Terra.
40 g
30 g
U
Qual a aceleração da outra massa e a tensão na corda?
 Dado: g = 10 m/s2.
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Módulo de estudo
12. Calcular a aceleração do sistema e as tensões nas extremidades 
da corda, sendo dados:
F = 250 N; m
1
 = 5 kg
m
3
 = 7 kg; m
2
 = 0,5 kg
F
m
1
m
2
m
3
13. A figura mostra um certo carro de massa M em movimento 
sobre um plano horizontal, sob a ação de uma força constante F
�
. 
Determine o valor de F, para que os carros de massas m
1
 e m
2
 
permaneçam parados em relação ao carro de massa M, durante 
o movimento. O atrito é desprezível. O fio e a roldana são ideais.
F
M
m
1
m
2
14. O sistema mostrado na figura está em equilíbrio e em repouso. 
A corda é sem massa e inextensível e a mola é sem massa. 
A aceleração das massas 2 m e m logo após a corda ser cortada 
será
2 m
m
A) g
2
 para cima, g para baixo.
B) g para cima, g
2
 para baixo.
C) g para cima, 2g para baixo.
D) 2g para cima, g para baixo.
15. Uma corda de massa negligenciável passando por cima de uma 
roldana de massa m suporta um bloco de massa M como mostrado 
na figura. A força na polia exercida pela braçadeira é dada por
m
M
A) 2 Mg B) 2 mg
C) ( )M m m g+ +2 2 D) ( )M m M g+ +2 2
Gabarito
01 02 03 04 05
* D * * *
06 07 08 09 10
* C E A *
11 12 13 14 15
* * * A D
*01. 12N
03. Figura não permite solução.
04. 1200 N
05. 6 m/s2
06. 1,6 m/s2
10. 5 m/s2
11. 
10
3
2m s/ e 400 N
12. a = 10 m/s2, T
12
 = 150 N, T
23
 = 140 N
13. F m M
m
m
g= + + ⋅ ⋅(m )1 2
2
1
SUPERVISOR/DIRETOR: MARCELO PENA – AUTOR: TADEU CARVALHO
DIG.: GEORGENES – 24/01/19 – REV.: LÍCIA