Peso de um corpo na Terra e na Lua
Segunda Lei de Newton
Borges e Nicolau
A segunda Lei de Newton, também denominada Princípio Fundamental da Dinâmica, afirma que:
A resultante das forças aplicadas a um ponto material é igual ao produto de sua massa pela aceleração adquirida:
FR = m.a
Portanto, a força resultante produz uma aceleração com mesma direção e mesmo sentido da força resultante e suas intensidades são proporcionais.
A seguir, apresentamos a segunda lei em sua formulação original:
A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida, e é produzida na direção da linha reta na qual aquela força é imprimida.
Unidades no SI:
xxxxx FR => newton (N)
xxxxx m => quilograma (kg)
xxxxx a => m/s2
Exemplos:
a)
b)
c)
Peso de um corpo
Peso de um corpo é a força de atração que a Terra exerce no corpo.
xxxxx FR = m.a => P = m.g
Exercícios básicos
Exercício 1:
Calcule o módulo da aceleração de uma esfera, de massa 2 kg, nos casos indicados abaixo. Em cada caso represente o vetor aceleração a.
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Exercício 2:
Uma pequena esfera de massa m = 0,5 kg desloca-se horizontalmente sob ação de uma força resultante de intensidade FR = 0,5 N. Sabe-se que a esfera parte do repouso. Determine 10 s após o início do movimento:
a) a velocidade da esfera;
b) a distância percorrida.
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Exercício 3:
Uma partícula, de massa 0,5 kg, realiza um MRUV. Num percurso de 2,5 m sua velocidade varia de 2 m/s para 3 m/s. Qual é a intensidade da força resultante que age na partícula?
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Exercício 4:
O professor Adalberto pergunta a um de seus alunos: ”qual é o seu peso”. O aluno responde: “50 quilos”. Nesta resposta há dois erros. Você sabe quais são?
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Exercicio 5:
A aceleração da gravidade na Terra é igual a 9,8 m/s2 e, na Lua, 1,6 m/s2. A massa de um corpo medida na Terra é de 10 kg.
Determine:
a) o peso do corpo na Terra;
b) a massa do corpo na Lua;
c) o peso do corpo na Lua.
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Exercícios de revisão
Revisão/Ex 1:
(Vunesp)
Observando-se o movimento de um carrinho de 0,4 kg ao longo de uma trajetória retilínea, verificou-se que sua velocidade variou linearmente com o tempo, de acordo com os dados da tabela.
No intervalo de tempo considerado, a intensidade da força resultante que atuou no carrinho foi, em newtons, igual a:
a) 0,4.
b) 0,8.
c) 1,0.
d) 2,0.
e) 3,0.
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Revisão/Ex 2:
(UESPI)
Aplicando-se uma força de 500 N sobre um corpo de 250 kg de massa este adquire uma aceleração de 5 m/s2, na mesma direção e sentido da força. Pode-se afirmar corretamente que:
a) atua pelo menos outra força de módulo igual a 750 N, na mesma direção e sentido.
b) permanece o corpo em repouso se a resultante das forças sobre ele for maior que 500 N.
c) a aceleração é igual a 4 m/s2 .
d) a força aplicada tem a mesma direção e sentido que a força peso.
e) a resultante das forças deve ser igual a 1500 N.
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Revisão/Ex 3:
(Mackenzie-SP)
Sobre uma superfície plana, horizontal e sem atrito, encontra-se apoiado um corpo de massa 2,0 kg, sujeito à ação das forças F1 e F2. As intensidades de F1 e F2 são, respectivamente, 8 N e 6 N. A aceleração com que esse corpo se movimenta é:
a) 1,0 m/s2.
b) 2,0 m/s2.
c) 3,0 m/s2.
d) 4,0 m/s2.
e) 5,0 m/s2.
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Revisão/Ex 4:
(FUVEST-SP)
Um veículo de 5,0 kg 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) 30 N b) 5 N c) 10 N d) 15 N e) 20 N
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Revisão/Ex 5:
(Unicamp)
Um carro de massa 8,0.102 kg, andando a 108 km/h, freia uniformemente e para em 5,0 s.
a) Qual o módulo da aceleração do carro, durante a freada?
b) Qual a intensidade da força resultante no carro, durante a freada?
Resolução: aqui
b
Desafio:
Um corpo de massa igual a 3,0 kg é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças constantes de intensidades iguais a 12 N e 18 N, respectivamente. Qual é o intervalo possível para a aceleração desse corpo?
A resolução será publicada na próxima segunda-feira
Resolução do desafio anterior:
De acordo com o princípio da inércia, um corpo livre da ação de forças ou está em repouso ou realiza movimento retilíneo uniforme. Considera agora o exemplo: um professor, após um dia de aulas, volta para sua casa, em seu carro. Entra no veículo e coloca seus livros no banco do passageiro. Ao se deslocar em uma avenida, em movimento uniforme, aproxima-se de um semáforo que passa do amarelo para o vermelho. Imediatamente o professor freia seu veículo e os livros são projetados para frente, em relação ao carro, sem a ação de forças. Este fato contraria o princípio da inércia?
Resolução:
Os sistemas de referência para os quais é válida a Primeira Lei de Newton, isto é, o Princípio da Inércia, são chamados sistemas inerciais. Em relação a tais sistemas, um corpo por si só não pode alterar sua velocidade, ou seja, para vencer a sua inércia é necessário que outro corpo aplique uma força no corpo em questão. No exemplo, o carro freando não é um referencial inercial. Os livros são projetados para frente sem a ação de forças. Explica-se o fato dizendo que quando o carro freia, os livros tendem, por inércia, a prosseguir com a velocidade que tinham, em relação ao solo. Assim, são atirados para frente em relação ao carro.
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