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Exercícios sobre segunda lei de Newton

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre a Segunda lei de Newton, que diz que a força que atua sobre um corpo é igual ao produto da massa do corpo por sua aceleração.

  • Questão 1

    Em um acidente, um carro de 1200 kg e velocidade de 162 Km/h chocou-se com um muro e gastou 0,3 s para parar. Marque a alternativa que indica a comparação correta entre o peso do carro e a força, considerada constante, que atua sobre o veículo em virtude da colisão.

    ADOTE: g = 10m/s2

    a) 10 vezes menor

    b) 10 vezes maior

    c) 15 vezes menor

    d) 20 vezes maior

    e) 25 vezes menor

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  • Questão 2

    (UFMG) Um corpo de massa m está sujeito à ação de uma força F que o desloca segundo um eixo vertical em sentido contrário ao da gravidade. Se esse corpo se move com velocidade constante, é porque:

    a) a força F é maior do que a da gravidade.

    b) a força resultante sobre o corpo é nula.

    c) a força F é menor do que a gravidade.

    d) a diferença entre os módulos das duas forças é diferente de zero.

    e) a afirmação da questão está errada, pois qualquer que seja F o corpo estará acelerado porque sempre existe a aceleração da gravidade.

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  • Questão 3

    Sobre um corpo de massa igual a 20 kg atuam duas forças de mesma direção e sentidos opostos que correspondem a 60 N e 20 N. Determine a aceleração em que esse objeto movimenta-se.

    a) 1 m/s2

    b) 2 m/s2

    c) 4 m/s2

    d) 6 m/s2

    e) 8 m/s2

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  • Questão 4

    (UEL-PR) Um corpo de massa m é submetido a uma força resultante de módulo F, adquirindo aceleração a. A força resultante que se deve aplicar a um corpo de massa m/2 para que ele adquira aceleração 4a deve ter módulo:

    a) F/2

    b) F

    c) 2F

    d) 4F

    e) 8F

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  • Questão 5

    (AFA-SP) Durante um intervalo de tempo de 4s atua uma força constante sobre um corpo de massa 8,0kg que está inicialmente em movimento retilíneo com velocidade escalar de 9m/s. Sabendo-se que no fim desse intervalo de tempo a velocidade do corpo tem módulo de 6m/s, na direção e sentido do movimento original, a força que atuou sobre ele tem intensidade de:

    a) 3,0 N no sentido do movimento original.

    b) 6,0 N em sentido contrário ao movimento original.

    c) 12,0 N no sentido do movimento original.

    d) 24,0 N em sentido contrário ao movimento original.

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  • Questão 6

    Um carro durante um trajeto de 400 m sofre um aumento de velocidade de 20 m/s para 40 m/s. Sabendo que a massa do veículo somada à massa de seus ocupantes corresponde a 1200 kg, determine a força necessária para proporcionar tal aceleração.

    a) 1000 N

    b) 1200 N

    c) 1800 N

    d) 600 N

    e) 3000 N

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Respostas

  • Resposta Questão 1

    LETRA “C”

    Primeiramente vamos determinar o módulo da aceleração do veículo. Para isso, a velocidade de 162 km/h será transformada para m/s.

    162 km/h ÷ 3,6 = 45 m/s

    A partir do movimento uniformemente variado, podemos determinar a aceleração do veículo:

    v = v0 + a.t

    Das informações contidas no enunciado, sabemos que a velocidade final (v) é nula, a velocidade inicial (v0) é de 45m/s e a aceleração é negativa, já que ocorre uma diminuição de velocidade, portanto:

    0 = 45 – a.t

    a.t = 45

    a = 45
         0,3

    a = 150 m/s2

    Aplicando a Segunda lei de Newton, podemos determinar a força feita pelo muro sobre o veículo.

    FR = m.a

    FR = 1200. 150

    FR = 180.000 N

    O peso do veículo é dado pelo produto de sua massa pela aceleração da gravidade, portanto:

    P = m.g

    P = 1200. 10

    P = 12000 N

    A razão entre a força feita pelo muro sobre o carro e o peso do carro é:

    180.000 ÷ 12000 = 15

    Portanto, o peso do carro é 15 vezes menor que a força feita pelo muro sobre o veículo.

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  • Resposta Questão 2

    LETRA “B”

    A Segunda lei de Newton mostra que, se não existir aceleração, não há aplicação de força resultante para os movimentos retilíneos. Como o corpo move-se com velocidade constante, podemos afirmar que a força resultante que atua sobre ele é nula.

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  • Resposta Questão 3

    LETRA “B”

    Como as forças que atuam sobre o corpo possuem sentidos opostos, podemos determinar a força resultante por meio de sua subtração.

    FR = 60 – 20 = 40 N

    Por meio da Segunda lei de Newton, a aceleração pode ser encontrada:

    FR = m.a

    40 = 20.a

    a = 2 m/s2

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  • Resposta Questão 4

    LETRA “C”

    A partir da Segunda lei de Newton, podemos escrever que: F = m.a e F' = m . 4a
                                                                                                                    2

    F' = 2 m.a

    Como m.a corresponde a F, podemos escrever que: F' = 2F.

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  • Resposta Questão 5

    LETRA “B”

    A partir do movimento uniformemente variado, podemos determinar a aceleração do corpo:

    v = v0 + a.t

    6 = 9 – a.4

    a.4 = 6 – 9

    4.a = 3

    a = ¾ = 0,75 m/s2

    Por meio da Segunda lei de Newton, temos:

    F = m.a

    F = 8 . 0,75 = 6 N

    Como após a aplicação da força a velocidade do corpo diminuiu, podemos concluir que a força é oposta ao movimento original do móvel.

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  • Resposta Questão 6

    LETRA “C”

    A aceleração do veículo pode ser determinada por meio da equação de Torricelli:

    V2 = V02 + 2.a.Δs

    402 = 202 + 2.a.400

    1600 = 400 + 800.a

    800.a = 1600 – 400

    800.a = 1200

    a = 1200 / 800

    a = 1,5 m/s2

    A partir da aplicação da Segunda lei de Newton, podemos definir a força.

    FR = m . a

    FR = 1200 . 1,5

    FR = 1800 N

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