Segunda lei de Newton: Exercícios resolvidos e resumo com exemplos

Resumo da 2ª Lei de Newton:

Qual é a segunda lei de newton?

A segunda lei de Newton diz que uma força pode provocar uma alteração na quantidade de movimento de um corpo. Ou, de outra forma, que a força resultante (a força líquida, a força que sobra, a RESULTANTE) é igual ao produto da massa do corpo pela sua aceleração.

Fórmula da segunda lei de Newton:

F = m.a (em que F é a força RESULTANTE sobre o corpo em estudo; m é a sua massa e a é a sua aceleração). Como F e a são grandezas vetoriais, podemos concluir que teremos a força resultante produzindo uma aceleração na mesma direção e sentido dessa força resultante. Essa observação é muito importante!

Exemplos da Segunda Lei de Newton

1. Na fórmula 1 ou Indy. Os engenheiros trabalham para reduzir a massa do automóvel. Pois, pela segunda lei de Newton, para uma mesma força aplicada, o corpo de menor massa ficará sujeito a uma aceleração maior.
2. Já ouviu dizer que praticantes avançados de Karatê conseguem quebrar um tijolo no meio? À medida que treina, o atleta melhora sua habilidade de acelerar sua mão com maior intensidade na direção do tijolo (que está apoiado nas bordas, mas com o centro livre). Pela segunda lei de Newton, haverá uma força proporcional a esta aceleração, fazendo com  que o tijolo quebre no meio.
3. Outro exemplo de aplicação da segunda lei de Newton, é quando você está empurrando um carrinho de compras. Empurrá-lo vazio é fácil. Mas pense no esforço que terá de fazer quando ele estiver cheio de produtos! A aceleração que você imprime no carrinho, pela 2a lei de Newton, é inversamente proporcional à massa. Assim, para uma mesma força aplicada, na situação de carrinho cheio você imprimirá uma menor aceleração no carrinho.

EXERCÍCIOS SOBRE A SEGUNDA LEI DE NEWTON:

01) (CARLOS CHAGAS) Um corpo de massa igual a 2,0kg, que pode deslizar sobre uma superfície plana, está sujeito a um sistema de forças representado abaixo. Sabendo-se que nenhuma outra força atua sobre o corpo, qual a intensidade da sua aceleração?

a) 2,5 m/s²
b) 2,0 m/s²
c) 1,5 m/s²
d) 1,0 m/s²
e) 0,5 m/s²

02) (CESESP) Um corpo de 4kg de massa está submetido à ação de uma força resultante de 15N. A aceleração adquirida pelo corpo na direção desta resultante é em m/s²:
a) 2,25
b) 1,35
c) 4,25
d) 2,85
e) 3,75

03) (GV) Um bloco de 4kg é puxado a partir do repouso por uma força constante horizontal de 20N sobre uma superfície plana horizontal, adquirindo uma aceleração constante de 3 m/s². Logo, existe uma força de atrito entre a superfície e o bloco que vale, em N:
a) 5
b) 8
c) 12
d) 16
e) 17

04) (AEU-DF) Um bloco de 5kg que desliza sobre um plano horizontal está sujeito às forças F = 15N, horizontal para a direita e f = 5N, força de atrito horizontal para a esquerda. A aceleração do corpo é:
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 5 m/s²
d) 7 m/s²
e) 10 m/s²

05) (FUVEST) Um veículo de 5,0kg descreve uma trajetória retilínea que obedece à seguinte equação horária: s = 3t2 + 2t + 1, onde s é medido em metros e t em segundos. O módulo da força resultante sobre o veículo vale:
a) 30N
b) 5N
c) 10N
d) 15N
e) 20N

06) (PUC) Quando a resultante das forças que atuam sobre um corpo é 10N, sua aceleração é 4m/s². Se a resultante das forças fosse 12,5N, a aceleração seria de:
a) 2,5 m/s²
b) 5,0 m/s²
c) 7,5 m/s²
d) 2 m/s²
e) 12,5 m/s²

07) (UFGO) Um automóvel em trajetória reta, tem massa 1.512kg e uma velocidade inicial de 60km/h. Quando os freios são acionados, para produzir uma desaceleração constante, o carro pára em 1,2 min. A força aplicada ao carro é igual, em newtons, a:
a) 350
b) 1.260
c) 21.000
d) 25.200
e) 75.600

08) (PUC-MG) O peso de um corpo é, quantitativamente, o produto de sua massa pela aceleração da gravidade. Uma pessoa pesa, na Terra, 640N, num local onde a aceleração da gravidade é igual a 10m/s². A massa dessa pessoa na Lua, sabendo-se que lá a aceleração da gravidade vale 1,6m/s², é:
a) 10,2kg
b) 40kg
c) 64kg
d) 64N
e) 102N

09) (FATEC-SP) A equação horária da velocidade de uma partícula em movimento retilíneo e de 3kg de massa é v = 4 + 2t, com unidades do Sistema Internacional. A força resultante sobre a partícula tem módulo de:
a) 6N
b) 2N
c) 30N
d) 3N
e) 1,5N

10) (UFU-MG) Uma força de 3,0N e outra de 4,0N, perpendiculares, atuam sobre uma massa de 10kg. Se o objeto parte do repouso, sua velocidade, ao final de 4,0s, em m/s, será:
a) 10,0
b) 8,0
c) 2,8
d) 2,0
e) 0,4

Gabarito das Questões sobre Segunda Lei

01 – E; 02 – E; 03 – B; 04 – A; 05 – A; 06 – B; 07 – A; 08 – C; 09 – A; 10- D.