Notificações
Você não tem notificações no momento.
Whatsapp icon Whatsapp
Copy icon

Como resolver exercícios sobre as leis de Newton?

Reunimos algumas dicas de como resolver exercícios sobre as leis de Newton e também alguns exercícios resolvidos para você saber como aplicar nossas dicas.

É possível aprender de vez como resolver exercícios sobre as leis de Newton!
É possível aprender de vez como resolver exercícios sobre as leis de Newton!
Crédito da Imagem: shutterstok
Imprimir
Texto:
A+
A-
Ouça o texto abaixo!

PUBLICIDADE

Para resolver exercícios sobre as aplicações das Leis de Newton, como em sistemas de blocos, é interessante seguir algumas etapas:

1. Anote todos os dados relevantes do enunciado;

2. Verifique se as unidades encontram-se no Sistema Internacional de Unidades (metro, quilograma e segundo);

3. Desenhe atentamente todas as forças que atuam sobre os corpos;

4. Tente perceber em qual direção o sistema de corpos move-se e adote o seu sentido para o sinal positivo das forças. Todas as forças que estiverem nesse sentido também serão positivas. As forças contrárias serão negativas;

5. Iguale a resultante das forças de cada corpo para cada direção do espaço ao produto m.a ou a 0, no caso em que o corpo estiver movendo-se com velocidade constante ou estiver em repouso;

6. Lembre-se de que corpos que se movem juntos, ligados por cabos, um em cima do outro ou ainda encostados são solidários e, portanto, apresentam a mesma aceleração;

7. Para resolver o sistema de equações, nós devemos subtrair uma pela outra, pois os pares de ação e reação têm o mesmo valor e cancelam-se.

Se você seguir atentamente a todos os passos acima, dificilmente cometerá algum erro ao resolver exercícios sobre as Leis de Newton.

Veja também: Cinco coisas que você precisa saber sobre as leis de Newton

Tópicos deste artigo

Exercícios resolvidos sobre Leis de Newton

OBS.: Para todos os exemplos abaixo adotaremos a gravidade como 10 m/s².

Questão 1

Dois blocos, A e B, de massas iguais a 8 kg e 2 kg, respectivamente, estão representados na figura abaixo. Os blocos são unidos por um fio inextensível e puxados por uma força F de módulo igual a 20 N. Determine:

a) Aceleração do sistema

b) Tração no fio

Resolução:

1- Anotando os dados

Os dados mais relevantes do exercício são:

ma = 2 kg;

mb = 8 kg;

|F| = 20 N.

2 - Verificando as unidades

Todas as unidades são compatíveis entre si e estão no Sistema Internacional de Unidades;

3 - Fazendo o diagrama de forças

Desenhe atentamente todas as forças que atuam em cada bloco. Devemos lembrar a força peso, força normal, tração no fio que o bloco A exerce sobre o bloco B e a força F que é aplicada sobre o bloco B. Ficamos com o seguinte esquema:

Legenda:

Pa = Peso do bloco A

Pb = Peso do bloco B

Na = Normal do bloco A

Nb = Normal do bloco B

F = Força sobre o sistema

Tb,a = Tração que o bloco B faz no bloco A

T a,b = Tração que o bloco A faz no bloco B

4 - Orientando o sistema de coordenadas

O sistema de blocos move-se para a direita e, portanto, todas as forças que apontam nesse sentido terão sinal positivo. As forças que apontam para a esquerda terão sinal negativo.

5 - Achando as forças resultantes

De acordo com o sinal adotado no passo 4, as forças resultantes, nas direções x e y (horizontal e vertical), para cada bloco serão determinadas por:

6 - Os corpos movem-se juntos

Perceba que a força normal e o peso de cada bloco cancelam-se, pois os blocos não se movem na direção y (vertical), logo, N = P. Além disso, como os blocos movem-se juntos, eles apresentam o mesmo valor de aceleração.

7 – Resolvendo o sistema de equações

Para resolver o sistema de equações, vamos atribuir ao sistema de equações encontrado no passo 5 os valores que anotamos no passo 1. Lembre-se de que o peso dos corpos é dado por m.g (massa vezes gravidade):

A tração que o corpo B faz no corpo A e a tração que o corpo A faz no corpo B são um par de ação e reação, portanto, se somarmos as equações, esses termos (Ta,b e Tb,a) devem cancelar-se. Fazendo isso, ficamos somente com:

Para determinar a tração no fio, tanto faz calcularmos o módulo de Ta,b ou de Tb,a, uma vez que as duas forças são um par de ação e reação, logo, possuem o mesmo módulo:

A tração exercida pelo fio é de 16 N.

Veja também: Sete erros mais comuns cometidos no estudo de Física

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Questão 2

Dois blocos, A e B, de massas iguais a 7 kg e 3 kg são ligados por um fio inextensível como mostra a figura abaixo. Calcule a aceleração do sistema e a tração nos dois fios.

Resolução:

1 – Anotando os dados

Os dados relevantes do exercício são:

ma = 7 kg

mb = 3 kg

g = 10 m/s²

2 – Verificando as unidades

Todas as unidades são compatíveis entre si e estão no Sistema Internacional de Unidades.

3 – Fazendo o diagrama de forças

Vamos desenhar todas as forças presentes nos blocos. Observe a figura abaixo:

Perceba que como o corpo B não está apoiado sobre a mesa, não há força normal sobre ele.

4 – Orientando o sistema de coordenadas

Os blocos movem-se em direções perpendiculares. O bloco A move-se na direção x para a direita, então, todas as forças sobre esse bloco que apontem para a direita serão positivas. O bloco B move-se na direção vertical para baixo, logo, todas as forças sobre esse bloco que apontem para baixo serão positivas.

5 – Achando as forças resultantes

O sistema de equações fornecido pelas forças resultantes dos blocos é apresentado a seguir:

6 – Os corpos movem-se juntos

Como os corpos estão ligados por um fio, a aceleração é igual para os dois, por isso, usamos somente a para os dois corpos.

7 – Resolvendo o sistema de equações

Lembre-se dos pares de ação e reação: Ta,b e Tb,a cancelam-se quando somamos as equações, portanto, ficamos com:

Por fim, para encontrarmos a tração no fio, podemos usar qualquer uma das equações que envolvem as trações:

Com isso, encontramos a tração no fio, que equivale a 21 N.

Veja mais em: Exercícios sobre força de tração

Questão 3

3. Dois blocos, A e B, mostrados na figura abaixo e de massas iguais a 2 kg e 3 kg, respectivamente, encostados um no outro, são movidos pela ação de uma força de 15 N sobre o bloco A. Determine a aceleração dos blocos e a intensidade da força que o corpo A faz sobre o corpo B.

Resolução:

1 - Anotando os dados

Os dados relevantes do exercício são:

ma = 2 kg

mb = 3 kg

|F| = 15 N

2 - Verificando as unidades

Todas as unidades apresentadas estão no Sistema Internacional de Unidades e são compatíveis entre si.

3 – Fazendo o diagrama de forças

Vamos representar todas as forças que agem sobre o sistema de blocos:

Legenda:

Pa = Peso do bloco A

Pb = Peso do bloco B

Na = Normal do bloco A

Nb = Normal do bloco B

F = Força sobre o sistema de blocos

Fb,a = Força que o bloco B faz no bloco A

F a,b = Força que o bloco A faz no bloco B

4 - Orientando o sistema de coordenadas

Os dois blocos movem-se apenas na direção horizontal, e o sentido do movimento é para a direita. Portanto, todas as forças que apontarem nesse sentido serão tomadas como positivas.

5 – Achando as forças resultantes

As forças resultantes sobre os blocos A e B podem ser escritas de acordo com a orientação do item 5:

6 – Os corpos movem-se juntos

Os corpos movem-se juntos porque estão pressionados um contra o outro. Dessa forma, a aceleração a é igual para os dois blocos.

7 – Resolvendo o sistema de equações

Para resolver o sistema de equações, devemos lembrar que Fa,b e Fb,a são um par de ação e reação e cancelam-se quando somamos as forças resultantes de A e B, portanto:

Com a resolução do sistema acima, encontramos que a aceleração deve valer 3 m/s². Usando qualquer uma das forças resultantes encontradas no passo 5, podemos determinar a força que A faz em B ou que B faz em A. Essas forças devem ter valor igual a 9 N.


Por Rafael Helerbrock
Graduado em Física

Escritor do artigo
Escrito por: Rafael Helerbrock Escritor oficial Brasil Escola

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

HELERBROCK, Rafael. "Como resolver exercícios sobre as leis de Newton?"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-sobre-as-leis-newton.htm. Acesso em 20 de maio de 2024.

De estudante para estudante


Artigos Relacionados


10 equações de Física essenciais para o Enem

Quer saber quais são as 10 equações essenciais de Física para o Enem? É só clicar aqui!
Física

Cinco coisas que você precisa saber sobre as leis de Newton

Clique aqui para descobrir quais são as cinco coisas que você precisa saber sobre as leis de Newton, princípios que configuram a base da Mecânica.
Física

Cinco dicas para resolver exercícios de Física

Se você tem dificuldades para resolver exercícios de Física, clique aqui para conferir cinco dicas!
Física

Leis de Newton

Entenda as leis de Newton e confira alguns exemplos resolvidos, além de exercícios sobre esse assunto que caíram no Enem.
Física

Primeira Lei de Newton

Você sabe o que é a primeira lei de Newton? Conheça a definição de inércia, saiba qual fórmula é usada para calculá-la, confira exemplos e exercícios resolvidos.
Física

Segunda lei de Newton

Clique aqui e descubra o que diz a segunda lei de Newton e qual a sua fórmula. Veja exemplos para compreendê-la melhor.
Física

Sete dicas de “ouro” para um estudo da Física mais efetivo

Já parou para pensar que você pode ser mais eficiente nos seus estudos de Física? Conheça algumas dicas que podem ajudar!
Física

Sete erros mais comuns cometidos no estudo de Física

Listamos os sete erros comuns em Física que você não pode cometer! Clique aqui e veja!
Física

Terceira lei de Newton

Você sabe o que é a terceira lei de Newton? Entenda como ela funciona, confira exemplos e aprenda o que são pares de ação e reação.
Física