Buscar

3ª atividade 1º ano prova

Prévia do material em texto

ESCOLA DE EDUCAÇÃO BÁSICA OLAVO BILAC – ESCOLA POLO 
PROFESSOR: Jacó Jovino de Brito Girardi 
DISCIPLINA: Física SÉRIE: 1º 
ALUNO(A): TURMA: 
ATIVIDADE NÚMERO: 03 (2º semestre)
Olá alunos, nesta atividade estudaremos a 2ª Lei de Newton.
 2ª Lei de Newton
A Segunda Lei de Newton, também conhecida como Lei da Superposição de 
Forças ou como Princípio Fundamental da Dinâmica, traduzida de sua forma original, é 
apresentada abaixo:
“A mudança de movimento é proporcional à força 
motora imprimida e é produzida na direção de linha reta na 
qual aquela força é aplicada.”
 Essa lei informa que o módulo da aceleração produzida sobre um corpo 
é diretamente proporcional ao módulo da força aplicada sobre ele 
e inversamente proporcional à sua massa. 
Essa lei é apresentada na equação abaixo:
 
 
Legenda:
|a| – módulo da aceleração (m/s²)
|F| - módulo da força (N ou kg.m/s²)
m – massa do corpo (kg)
 
As forças são grandezas vetoriais, portanto, são escritas com uma seta apontada 
sempre para direita acima de seu símbolo. Essa seta não indica o módulo ou a direção da 
grandeza vetorial, indica somente que elas são vetoriais. De acordo com a Segunda Lei de 
Newton, a força resultante aplicada sobre um corpo produz nele uma aceleração na 
mesma direção e sentido da força resultante:
 
FR – Força resultante (N ou kg.m/s²)
m – massa do corpo (kg)
a – aceleração (m/s²)
A aceleração produzida sobre um corpo tem a mesma direção e sentido da força 
resultante sobre ele e é inversamente proporcional à sua massa.
Além disso, o Princípio da Superposição pode ser calculado pela soma vetorial de 
todas as forças que atuam sobre o corpo 
 
A forma como Isaac Newton apresentou sua segunda lei foi um pouco diferente da 
forma atual. Newton enunciou essa lei em função de uma outra grandeza física: o impulso.
 
 
 De acordo com esse enunciado, a força resultante (FR) aplicada sobre um corpo 
durante um intervalo de tempo (Δt) produz uma mudança em 
sua quantidade de movimento (ΔQ), que é igual ao impulso (I) produzido sobre esse 
corpo. Assim, a força resultante (FR) pode ser escrita como 
a mudança na quantidade de movimento (ΔQ) durante um intervalo de tempo (Δt):
 
Legenda:
F – força aplicada sobre um corpo (N)
ΔQ – variação da quantidade de movimento (kg.m/s ou N.s)
Δt – intervalo de tempo (s)
m – massa do corpo (kg)
vF – velocidade final (m/s)
vi – velocidade final (m/s)
Exercícios resolvidos
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
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.
2) 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
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
Exercícios
 
 
1- (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.
2- Um corpo de massa m é submetido a uma força resultante de módulo F, 
adquirindo aceleração a. Qual a força resultante que se deve aplicar a um corpo de 
massa m/2 para que ele adquira aceleração 8a? ( poste a resolução)

Mais conteúdos dessa disciplina