2ª LEI DE NEWTON – PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA DINÂMICA

Videoaula da Professora Jack

- Enunciado da 2ª Lei de Newton: “A mudança do estado de movimento de um corpo é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela força foi imprimida”. Para entender melhor o que isso significa pense assim:

            - “mudança do estado de movimento de um corpo” = a aceleração que um corpo adquire, podendo ser aceleração positiva, conforme ganha velocidade ou aceleração negativa, conforme perde velocidade.

            - “força motora imprimida” = força que causa o movimento que foi feita no corpo. Pode ser força de empurrar, puxar, apertar, espremer, erguer... (mas sempre em linha reta).

- A 2ª Lei de Newton está resumida na seguinte fórmula:  

 Que pode ser também representada assim:    

Analisando essa fórmula é preciso saber as seguintes informações:

- Força é uma grandeza vetorial da Física, ou seja, ela tem módulo (valor numérico), direção e sentido. Direção: horizontal, vertical, circular, diagonal. Já o termo sentido estará sendo empregado em: da direita para a esquerda, ou da esquerda para a direita, de baixo para cima, de cima para baixo, sentido anti-horário, sentido horário. Devido à força ser vetorial, colocamos uma seta sobre a letra que a representa.

- A Força F que aparece na fórmula é a FORÇA RESULTANTE de forças que possam estar atuando em um corpo material envolvido na situação estudada. O corpo vai se mover conforme o resultado das forças que estão atuando sobre ele, conforme suas intensidades, suas direções e sentidos. Veja nos exemplos a seguir:

O bloquinho vai para a frente, pois a F resultante é de: 8N para direita – 6N para a esquerda, portanto, ele se moverá para a direita com a força resultante de 2N.

 

Já nesse caso, a força com sentido para esquerda é de 24N. As duas forças com sentido para direita somando-se é de 14N. A Fr vai ser de 24N – 14N = 10N para a esquerda.

  

Já nesse caso, usa-se o Teorema de Pitágoras para resolver o exercício achando o valor da Fr.

- Ainda sobre a fórmula, é importante discutir sobre a aceleração.

- A aceleração é diretamente proporcional à Força aplicada ao corpo. Aplica-se uma grande força em um corpo de massa x ele ganha velocidade mais rápido, do que se aplicar uma pequena força. Aceleração é o quanto o corpo ganha ou perde de velocidade ao longo de um certo tempo.

- Mas, a aceleração é inversamente proporcional à massa do corpo. Quanto maior a massa de um corpo, mais difícil fazê-lo acelerar, mais difícil fazê-lo ganhar velocidade. Estude bem as situações expostas no quadro.

- Outra informação importante é sobre a força de atrito. Toda vez que um corpo entra em movimento sobre uma superfície ou em um meio como a água ou o ar, essa superfície ou esse meio realizam uma força de resistência ao movimento devido ao contato chamada de atrito. A força de atrito é sempre no sentido oposto ao do movimento.

EXERCÍCIOS SOBRE 2ª LEI DE NEWTON

1 – Analise as forças a seguir, e calcule o módulo, a direção e o sentido da força resultante em cada situação:

2) Determine o módulo a direção e o sentido força resultante na figura abaixo.

a)    100 N da esquerda para a direita
b) 20 N da direita para a esquerda
c) 80 N da esquerda para a direita
d) 80 N da direita para a esquerda


3 - O cabo-de-guerra é uma atividade esportiva na qual duas equipes, A e B, puxam uma corda pelas extremidades opostas, conforme representa a figura abaixo.

Considere que a corda é puxada pela equipe A com uma força de módulo 780 N e pela equipe B com uma força de modulo 720 N. Em dado instante, a corda arrebenta. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

A força resultante sobre a corda, no instante imediatamente anterior ao rompimento, tem valor _________, direção ____________ e sentido________________.

a) 1.500 N, direção esquerda, sentido horizontal

b) 1.500 N, direção horizontal, sentido à direita

c) 60 N, direção vertical, sentido à direita

d) 60 N, direção horizontal, sentido à esquerda

e) 1.440 N, direção vertical, sentido à direita

 4 – Considere ainda o cabo de guerra acima, onde a equipe A puxa com uma força de módulo 780 N e a equipe B com uma força de modulo 720 N, e, de repente, a corda arrebenta.  Qual seriam os valores das acelerações das equipes A e B, respectivamente, no instante imediatamente posterior ao rompimento da corda, supondo que cada equipe tem massa de 300 kg? (Use a fórmula F = m . a para cada uma das equipes)

a) 2,5 m/s² e 2,5 m/s²

b) 2,6 m/s² e 2,4 m/s²

c) 2,4 m/s² e 2,6 m/s²

d) 2,6 m/s² e 2,4 m/s²

e) 2,4 m/s² e 2,6 m/s²

 

5 - Num cabo-de-guerra, um garoto e uma a garota puxam a corda para a direita. A força que cada um faz é: 70 N, 30 N. Do outro lado, outros dois puxam a corda para a esquerda, com as forças: 80 N, 45 N. Qual o valor, a direção e o sentido da força resultante?

 

a)    100 N para direita

b)    125 N para esquerda

c)    25 N da direita para a esquerda

d)    25 N da esquerda para a direita

  

6 - O peso de um corpo depende basicamente da sua massa e da aceleração da gravidade em um local. A tirinha a seguir mostra que o Garfield está tentando utilizar seus conhecimentos de Física para enganar o seu amigo.

                                                   

De acordo com os princípios da Mecânica, se Garfield for para esse planeta:

a) ficará mais magro, pois a massa depende da aceleração da gravidade.

b) ficará com um peso maior.

c) não ficará mais magro, pois sua massa não varia de um local para outro.

d) ficará com o mesmo peso.

e) não sofrerá nenhuma alteração no seu peso e na sua massa.