Exercícios sobre aplicações das Leis de Newton com gabarito

Estes exercícios sobre aplicações das Leis de Newton relacionam conteúdos de cinemática, como aceleração, e de dinâmica, como as leis de Newton.

 

 

 

Questão 1

Uma folha de massa igual 0,3 g cai de uma árvore com velocidade constante. Determine a força resultante sobre essa folha, sabendo que ela está sujeita à força de resistência do ar.

Dado: a aceleração da gravidade tem valor igual a 9,8 m/s².

 

Questão 2

Um bloco de massa 50 Kg é empurrado sobre uma superfície horizontal por uma força F = 220 N. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético (μc) entre o bloco e a superfície é igual a 0,2, calcule a aceleração sofrida pelo bloco.

 

Questão 3

(Unespar-PR) Um corpo com massa de 5 kg é lançado sobre um plano horizontal liso, com velocidade de 40 m/s. Determine o módulo da intensidade da força que deve ser aplicada sobre o corpo contra o sentido do movimento, para pará-lo em 20 s.

a) 200 N

b) 20 N

c) 10 N

d) 40 N

e) 8 N

 

 Questão 4

(PUC-MG) Um automóvel, com uma massa de 1200 kg, tem uma velocidade de 72 km/h quando os freios são acionados, provocando uma desaceleração constante e fazendo com que o carro pare em 10 s, a força aplicada ao carro pelos freios vale, em newtons:

a) 3600

b) 2400

c) 1800

d) 900

 

 

GABARITO

Questão 1

Como a folha cai com velocidade constante, sua aceleração é igual a zero (a = 0).

Pela segunda lei de Newton, temos: Fr = m . a, logo nesse caso Fr = 0

Questão 2

A força de atrito (fat) pode ser calcula assim:

fat = μc . N

e N é a força normal que é igual ao seu peso, nesse caso: N = m . g

fat = μc x m x g
fat = 0,2 x 50 x 10
fat = 100 N

Pela segunda Lei de Newton, temos que Fr = m. A

Fr = F – fat
Fr = 220 – 100
Fr = 120 N

Agora substituímos esse valor em: Fr = m . a

120 = 50 . a
a = 2,4 m/s²

Questão 3

Se essa força parar o corpo, sua velocidade será zero.

Podemos usar a função horária da velocidade para calcular o módulo da aceleração sofrida pelo corpo.

V = Vo + a . t
0 = 40 + 20 . a
a = - 40/20
a = - 2 m/s², em módulo a = 2 m/s²

Logo, a força necessária para isso será:

F = m . a
F = 5 x 2
F = 10 N

Alternativa c

 

 

Questão 4

72 km/h : 3,6 = 20 m/s

V = Vo + a .t
0 = 20 + 10 a
a = - 2 m/s², e módulo: 2 m/s²

Fr = m . a
Fr =1200 x 2
Fr = 2400 N

Alternativa b

 

 

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 Fonte: Brasil Escola