3ª Lei de Newton

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Teoria

Opa, tudo bem? Vamos escrever uma matemática aqui embaixo: (basta apertar ‘ALT + =’ )

Exercícios Resolvidos

Exercício Resolvido #1

A análise de princípios da mecânica que agem no corpo humano baseia-se essencialmente no conhecimento das Leis de Newton. Com base nesse conhecimento, leia atentamente o texto abaixo e assinale a opção correta:

“ O apoio e a fricção sobre a superfície de apoio durante uma marcha geram forças reativas que são importantes para a eficiência da mesma, pois o equilíbrio e a propulsão estão baseados nesses fatores” (Viel E. Marcha humana, a corrida e o salto. Biomecânica, investigações, normas e disfunções. Manole, 2001).

  1. O texto refere-se à 2ª lei de Newton
  2. O texto refere-se à 5ª lei de Newton
  3. O texto refere-se à 3ª lei de Newton
  4. O texto refere-se à 1ª lei de Newton
  5. O texto refere-se à 4ª lei de Newton

Passo 1

Faaaaaala aí! Vamos resolver uma questãozinha sobre Leis de Newton!

Bom, o enunciado dá pra gente uma citação, mas antes disso vamos ver as opções que temos. A letra b )   e a letra e ) diz respeito às leis de Newton que nem existem em mecânica clássica. Então já podemos descartar essas duas opções.

Passo 2

Show, agora vamos relembrar quem são as leis de Newton

  1. Primeira Lei de Newton
  2. “Quando a força resultante sobre um corpo é igual a zero ele se move com velocidade constante (que pode ser nula) e aceleração nula”

  3. Segunda Lei de Newton
  4. Quando uma força resultante externa atua sobre um corpo, ele se acelera. A aceleração possui mesma direção e o mesmo sentido da força resultante. O vetor força resultante é igual ao produto da massa do corpo pelo vetor aceleração do corpo”

  5. Terceira Lei de Newton

Quando um corpo A exerce uma forca sobre um corpo B (uma “ação”), então o corpo B exerce uma força sobre o corpo A (uma “reação”). Essas duas forças têm o mesmo módulo e a mesma direção, mas possuem sentidos contrários. Essas duas forças atuam em corpos diferentes.

Passo 3

Show, analisando o texto que temos no enunciado, podemos ver que ele fala sobre forças reativas, logo está associada à Terceira Lei de Newton.

Resposta

  1. O texto refere-se à 3ª lei de Newton

Exercício Resolvido #2

A Terra atrai um pacote de arroz com uma força de 49   N . Pode-se então afirmar que o pacote de arroz:

  1. Atrai a terra com uma força de 49   N
  2. Atrai a Terra com uma força menor do que 49   N
  3. Não exerce uma força nenhuma sobre a Terra
  4. Repele a Terra com uma força de 49   N
  5. Repele a Terra com uma força menor do que 49   N

Passo 1

Faaaala aí gente bonita! Bora para mais uma questão sobre a terceira Lei de Newton? Vamos lá então!

A terceira lei de Newton diz para a gente que:

Quando um corpo A exerce uma força sobre um corpo B (uma “ação”), então o corpo B exerce uma força sobre o corpo A (uma “reação”). Essas duas forças têm o mesmo módulo e a mesma direção, mas possuem sentidos contrários. Essas duas forças atuam em corpos diferentes.

Ou seja, quando uma força é realizada sempre teremos uma reação com a mesma intensidade, mesma direção, mas sentido oposto e em corpos diferentes.

Passo 2

No caso da nossa questãozinha temos dois corpos, o pacote de arroz e a Terra.

Então de acordo com a terceira Lei de Newton a força com que a Terra atrai o pacote de arroz terá módulo (intensidade) igual ao da força que o pacote de arroz atrai a Terra.

E a opção que diz isso é a letra a)

  1. Atrai a terra com uma força de 49   N
  2. Passo 3

    Vamos ver aqui por que as outras opções estão erradas, só para ficar tudo bem claro 😊

  3. Atrai a Terra com uma força menor do que 49   N
  4. A força tem mesmo módulo, então “força menor” entrega essa questão

  5. Não exerce uma força nenhuma sobre a Terra
  6. Falso né, aqui não teria reação e isso destrói a 3ª Lei de Newton

  7. Repele a Terra com uma força de 49   N
  8. Falso, se ela repelisse as forças de ação e reação teriam mesmo sentido, e a 3ª Lei diz ao contrário. Além disso, se o pacote de arroz repelisse o planeta Terra, veríamos vários pacotes voando por aí hehehe.

  9. Repele a Terra com uma força menor do que 49   N

Erro duplo, ela não repele e nem tem força menor

Show galerinha, espero que tenha ficado tudo claro! Vamos continuar praticando para ficar fera!

Resposta

  1. Atrai a terra com uma força de 49   N

Exercício Resolvido #3

Visto que as forças exigidas pela 3ª lei de Newton são iguais em magnitude e opostas em sentido, como pode qualquer coisa ser acelerada?

a) A 3º lei de Newton somente se aplica quando NÃO há aceleração.

b) As forças em questão atuam em corpos diferentes.

c) A 2º lei de Newton é mais importante.

d) Nenhuma das alternativas anteriores.

Passo 1

E aí gente bonita! Vamos continuar com nossos estudos sobre a 3ª Lei de Newton!

Vamos analisar as alternativas uma a uma:

Alternativa a : A 3º lei de Newton somente se aplica quando NÃO há aceleração.

Errado!

A terceira lei de Newton sempre pode ser aplicada, é por isso que é nomeada como uma lei da física, por poder ser aplicada SEMPRE.

Passo 2

Alternativa b : As forças em questão atuam em corpos diferentes.

Correto!

Os pares ação e reação descritos na 3ª lei de Newton atuam em corpos diferentes, ou seja, se você aplicar uma força F → em uma bolinha com a palma da sua mão, a reação dessa força não estará na bolinha, estará na palma da sua mão!

Logo, a força que você aplicou na bolinha não será cancelada pela reação, pois a reação não está aplicada a bolinha.

Passo 3

Alternativa c : A 2º lei de Newton é mais importante.

Errado. Como dito na alternativa a , nenhuma lei pode ser quebrada. Logo elas têm a mesma importância.

Resposta

Alternativa b .

Exercício Resolvido #4

Abaixo, apresentamos três situações do seu dia a dia que devem ser associados com as três lei de Newton

A opção que apresenta a sequência de associação correta é:

  1. A1, B2, C3
  2. A2, B1, C3
  3. A2, B3, C1
  4. A3, B1, C2
  5. A3, B2, C1

Passo 1

Faaaala aí gente bonita, bora pra mais uma questão sobre Leis de Newton!

Essa questão é boa pra gente aprender sobre a Terceira Lei de Newton e ainda revisar as outras duas leis! Então vamos começar revisando as Leis de Newton que são super importantes para o nosso aprendizado!

  1. Primeira Lei de Newton
  2. “Quando a força resultante sobre um corpo é igual a zero ele se move com velocidade constante (que pode ser nula) e aceleração nula”

  3. Segunda Lei de Newton
  4. Quando uma força resultante externa atua sobre um corpo, ele acelera. A aceleração possui mesma direção e o mesmo sentido da força resultante. O vetor força resultante é igual ao produto da massa do corpo pelo vetor aceleração do corpo”

  5. Terceira Lei de Newton

Quando um corpo A exerce uma forca sobre um corpo B (uma “ação”), então o corpo B exerce uma força sobre o corpo A (uma “reação”). Essas duas forças têm o mesmo módulo e a mesma direção, mas possuem sentidos contrários. Essas duas forças atuam em corpos diferentes.

Passo 2

Beleza, vamos analisar as opções agora, a primeira diz que:

  1. “Ao pisar no acelerador do seu carro, o velocímetro pode indicar variações de velocidade”
  2. Beleza, quando pisamos no acelerador fazemos uma força nele e, como – pela segunda lei de newton – a força é dada por

    F = m ⋅ a

    Então a força que fazemos gera uma aceleração, gerando as variações de velocidade.

    Como a segunda lei de Newton é a opção B, temos:

    B1

    Passo 3

    Show agora vamos para a segunda afirmação:

  3. “João machucou o pé ao chutar a pedra”
  4. Quando o João chutou a pedra ele pensou só na força que ele estava pra fazer na pedra, não pensando na reação que a pedra ia fazer nele, de acordo com a Terceira Lei de Newton. Como a pedra realizou a força de reação no pé do João acabou machucando-o.

    Como a terceira lei de Newton é a opção C, temos que

    C2

    Passo 4

    A última afirmação diz que:

  5. “Ao fazer uma curva ou frear, os passageiros de um ônibus que viajam em pé devem se segurar”

Bom, quando o ônibus freia, os corpos dos passageiros se mantêm na inércia, então se o ônibus freia bruscamente, os passageiros continuam indo para frente. Isso está associado com a Primeira Lei de Newton que é a opção A, portanto temos:

A3

Resposta

  1. A3, B1, C2

Exercício Resolvido #5

Julgar as afirmações

I – Um atleta arremessa uma bola para frente exercendo nela uma força de 100   N ; simultaneamente a bola exerce no atleta uma força oposta de igual intensidade.

II – Necessariamente a reação da bola sobre o atleta acelera este para trás.

III – Nas interações entre os corpos, as forças de ação e reação se equilibram.

  1. Somente a I está correta
  2. Somente I e II estão corretas
  3. As três afirmações estão corretas
  4. As três afirmações estão erradas

Passo 1

Faaaaala aí! Tudo certinho? Vamos lá para mais uma questão sobre a Terceira Lei de Newton

Vamos analisar essas opções.

A primeira opção diz que

“um atleta arremessa a bola e ela simultaneamente exerce uma força oposta de igual intensidade”

Opa, já ouvimos dizer isso daí em algum lugar né? Simm, essa é a ideia principal da 3ª Lei de Newton, para toda ação há uma reação de mesmo valor e direção, mas de sentido contrário.

I – Verdadeira

Passo 2

Show de bola, vamos para a segunda então, temos que

“a relação da bola sobre o atleta acelera este para trás”

Hmm, ta meio esquisito isso daí, imagina toda a vez que a gente chutar uma bola ela levar a gente pra trás, isso não acontece né? Porque quando chutamos a bola ela leva o pé para trás e não o atleta.

II Falsa

Passo 3

Beleza, vamos para última, que diz:

“as forças de ação e reação se equilibram”

Hmmm se a gente tem duas forças de mesmo valor que atuam em sentidos opostos devem se equilibrar né?

HAAA pegadinha do malandro!!! Porque as forças de ação e reação atuam em corpos diferentes então elas não se equilibram, beleza? Tem que tomar cuidado com isso 😊

III – Falsa

Show, resolvemos então! Só a primeira está certa

Resposta

  1. Somente a I está correta

Exercício Resolvido #6

Uma pessoa está empurrando um caixote. A força que essa pessoa exerce sobre o caixote é igual e contrária à força que o caixote exerce sobre ela.

Com relação a essa situação assinale a afirmativa correta:

  1. A pessoa poderá mover o caixote porque aplica a força sobre o caixote antes de ele poder anular essa força
  2. A pessoa poderá mover o caixote porque as forças citadas não atuam no mesmo corpo
  3. A pessoa poderá mover o caixote se tiver uma massa maior do que a massa do caixote
  4. A pessoa terá grande dificuldade para mover o caixote, pois nunca consegue exercer uma força sobre ele maior do que a força que esse caixote exerce sobre ela
  5. Nenhuma das afirmativas acima

Passo 1

Faaala ai galerinha, vamos continuar os estudos sobre a Terceira Lei de Newton!

Vamos começar relembrando a Terceira Lei de Newton, ela diz que:

Quando um corpo A exerce uma forca sobre um corpo B (uma “ação”), então o corpo B exerce uma força sobre o corpo A (uma “reação”). Essas duas forças têm o mesmo módulo e a mesma direção, mas possuem sentidos contrários. Essas duas forças atuam em corpos diferentes.

Show, vamos partir pra cima das opções!

  1. A pessoa poderá mover o caixote porque aplica a força sobre o caixote antes de ele poder anular essa força
  2. Falsa essa daí, a força de reação ocorre simultaneamente com a força de ação

    Passo 2

  3. A pessoa poderá mover o caixote porque as forças citadas não atuam no mesmo corpo
  4. Opa, essa daqui é verdadeira a força de ação (que a pessoa faz na caixa) atua sobre a caixa, já a reação (que a caixa faz na pessoa) atua na pessoa, portanto elas não se anulam 😊

    Passo 3

  5. A pessoa poderá mover o caixote se tiver uma massa maior do que a massa do caixote.
  6. Falsa. Apesar de ser beeem mais fácil mover algo mais leve que você, também podemos mover caixas mais pesadas que a gente né? Você (e talvez uns dois amigos) conseguem empurrar um carro quando ele dá problema e a massa de vocês três juntos não chega nem perto da massa do carro hehe

    Passo 4

  7. A pessoa terá grande dificuldade para mover o caixote, pois nunca consegue exercer uma força sobre ele maior do que a força que esse caixote exerce sobre ela

Falsa se o caixote for pesado, de fato a pessoa vai ter dificuldade, mas não porque a força do caixote é maior, elas são iguais, de mesmo módulo e sentido contrário

Resposta

  1. A pessoa poderá mover o caixote porque as forças citadas não atuam no mesmo corpo

Exercício Resolvido #7

Sobre um corpo atuam duas forças bidimensionais F → 1 e F → 2 e a aceleração do corpo é nula. Qual afirmação é verdadeira?

  1. F → 1 e F → 2 constitiuem o par ação e reação
  2. A força F → 1 é igual à força F → 2
  3. Se em relação a um sistema de referência a componente de F → 1 em relação a i ^ é positiva e a componente de F → 1 em relação a j ^ é negativa então nesse mesmo referencial a componente de F → 2 em relação a i ^ é negativa e a componente de F → 2 em relação a j ^ é positiva
  4. A força F → 1 tem o mesmo módulo que a força F → 2 pois as componentes de F → 1 e F → 2 são iguais em qualquer sistema de referência
  5. A força F → 1 tem o mesmo módulo que a força F → 2 mas não existe nenhuma relação entre as componentes destas forças pois estas dependem do sistema de referência escolhido

Passo 1

Opa, tudo certinho? Espero que sim porque vamos continuar nosso estudo sobre a 3ª Lei de Newton! Uhul

Vamos analisar cada alternativa

a)

O enunciado diz pra gente que F 1 → e F 2 → atuam sobre o mesmo corpo, então elas não podem ser um par de ação e reação, para configurar ação e reação devemos ter cada força atuando em um corpo diferente.

Falso

Passo 2

b)

O enunciado diz que a aceleração é zero, ele está em equilíbrio e quando isso acontece temos que

F R = 0

E a força resultante é a soma dos vetores que estão atuando no corpo

F R → = F 1 → + F 2 →

Como a resultante é zero, temos que

0 = F 1 → + F 2 →

Invertendo, temos:

F → 1 + F → 2 = 0

Passando F 2 → para o outro lado, temos:

F → 1 = - F → 2

Logo elas não são iguais, seus sinais são opostos

Falsa

Passo 3

c)

Opa, tá meio confusa essa opção, vamos analisa-la com calma

Ela está dizendo que temos um sistema de referência (temos que escolher um lado como positivo) e que segue um tal referencial que para nós aqui não é relevante. O que importa é que nesse referencial

F 1 → é positiva em relação a i ^ e negativa a j ^

F 2 → é negativa em relação a i ^ e positiva a j ^

Repare que a relação entre positiva e negativa são exatamente o contrário uma da outra. Então, elas são opostas

F → 1 = - F → 2

Foi o que vimos na letra b )

Verdadeiro

Isso nos mostra que as componentes não são iguais, mas sim que elas tem sinais diferentes.

Passo 4

d)

Falso, como vimos no item c as componentes não são iguais, elas tem sinais opostos.

Passo 5

e)

Falso, Acabamos de falar no item c que existe uma relação entre as componentes.

Resposta

Letra C

Exercício Resolvido #8

Após a cobrança de uma falta, num jogo de futebol, a bola chutada acerta violentamente o rosto de um zagueiro. A foto mostra o instante em que a bola encontra-se muito deformada devido às forças trocadas entre ela e o rosto do jogador.

A respeito dessa situação, são feitas as seguintes afirmações:

I . A força aplicada pela bola no rosto e a força aplicada pelo rosto na bola têm direções iguais, sentidos opostos e intensidades iguais, porém, não se anulam.

I I . A força aplicada pelo rosto na bola é mais intensa do que a aplicada pela bola no rosto, uma vez que a bola está mais deformada do que o rosto.

I I I . A força aplicada pelo rosto na bola atua durante mais tempo do que a aplicada pela bola no rosto, o que explica a inversão do sentido do movimento da bola.

I V . A força de reação aplicada pela bola no rosto é a força aplicada pela cabeça no pescoço do jogador, que surge como consequência do impacto.É correto o contido apenas em

a) I .

b) I e I I I .

c) I e I V .

d) I I e I V .

e) I I ,   I I I e I V .

Passo 1

Faaaala aí, tranquilinho?

Vamos começar colocando as forças que atuam nessa foto maravilhosa!

Show, temos duas forças, uma que atua no rosto que é feita pela bola e a reação do rosto que atua na bola

Passo 2

Bora lá, analisar cada alternativa uma por uma!

A alternativa I fala que a força aplicada pela bola no rosto e pelo rosto na bola tem direções igual, sentidos opostos e intensidades iguais, porém, não se anulam.

Peeeerfeita, né? É exatamente o que vimos pela terceira lei de Newton!

Passo 3

A alternativa I I diz que “A força aplicada na bola é mais intensa...”

temos um errinho, porque de acordo com a Terceira Lei de Newton, as forças são iguais!

Passo 4

A alternativa I I I fala que: “A força aplicada pelo rosto na bola atua durante mais tempo do que a aplicada pela bola no rosto...”

temos outro errinho, essa parada do tempo, porque o tempo de atuação das duas forças é igual.

Passo 5

E pra finalizarmos, a alternativa I V diz: “A força de reação aplicada pela bola no rosto é a força aplicada pela cabeça no pescoço do jogador”

também tá errada, porque a força aplicada pela bola no rosto é a ação. O que nos deixa com o gabarito da letra a!

Resposta

a) I .

Exercício Resolvido #9

Um automóvel movendo-se em uma BR, guiado por um aluno de física, falta combustível ao se aproximar de um posto de gasolina. Lembrando-se de uma aula sobre o princípio de ação e reação, ele raciocinou: “se eu descer do carro e tentar empurrá-lo com uma força F , ele vai reagir com uma força - F e ambas vão se anular e eu não conseguirei mover o carro”. Mas uma pessoa que vinha com ele, não concordando com esse raciocínio, desceu do caro e o empurrou, conseguindo movê-lo. Como você justificaria o carro mover-se?

Com base na compreensão desta lei, marque a opção correta:

  1. O carro move-se porque a pessoa dá um rápido empurrão no carro e, momentaneamente essa força é maior do que a força que o carro exerceu sobre ela
  2. O carro move-se porque a pessoa empurra o carro para frente com uma força maior do que a força com que o carro exerce sobre ela
  3. O carro move-se porque a força de atrito que a pessoa exerce (entre os pés e o solo) é grande e é para frente, enquanto a que ocorre no carro (entre os pneus e solo) é pequena para trás
  4. O carro move-se porque a força que exerce sobre o carro e a força que o carro exerce sobre a pessoa são iguais, de sentidos contrários, mas aplicados em corpos diferentes e, portanto, cada um exerce o seu efeito independentemente

Passo 1

Faaaala galerinha, vamos para mais uma questão sobre a terceira lei de Newton. Vamos lá então!

Bom, vamos começar vendo a primeira opção:

  1. O carro move-se porque a pessoa dá um rápido empurrão no carro e, momentaneamente essa força é maior do que a força é maior do que a força que o carro exerceu sobre ela
  2. Errado. A força de ação exercida pela pessoa sobre o carro tem mesmo módulo que a força de reação exercida pelo carro sobre a pessoa.

    Passo 2

    Show, agora vamos para próxima

  3. O carro move-se porque a pessoa empurra o carro para frente com uma força maior do que a força com que o carro exerce sobre ela
  4. Errado. Mesma coisa que no passo anterior, a força de ação exercida pela pessoa sobre o carro tem mesmo módulo que a força de reação exercida pelo carro sobre a pessoa.

    Passo 3

  5. O carro move-se porque a força de atrito que a pessoa exerce (entre os pés e o solo) é grande e é para frente, enquanto a que ocorre no carro (entre os pneus e solo) é pequena para trás
  6. Errado também, essa opção não faz nem muito sentido se a força de atrito é proporcional à normal, faria mais sentido que o atrito do carro fosse maior hehe

    Passo 4

  7. O carro move-se porque a força que exerce sobre o carro e a força que o carro exerce sobre a pessoa são iguais, de sentidos contrários, mas aplicados em corpos diferentes e, portanto, cada um exerce o seu efeito independentemente

Certíssima! Essa é a terceira lei de Newton! Show de bolinhas então!

Resposta

  1. O carro move-se porque a força que exerce sobre o carro e a força que o carro exerce sobre a pessoa são iguais, de sentidos contrários, mas aplicados em corpos diferentes e, portanto, cada um exerce o seu efeito independentemente

Exercício Resolvido #10

Um garoto, apoiando-se em uma bengala, encontra-se em cima de uma balança que marca 40   k g .   Se o garoto empurrar a bengala contra a balança e, se durante essa ação, ele não tirar os pés da balança, mantendo o corpo numa posição rígida, como mostra a figura, podemos afirmar que:

  1. A balança marcará menos de 40   k g
  2. A balança marcará mais de 40   k g
  3. Nada se pode concluir, pois não sabemos o valor da força que a bengala faz sobre a balança
  4. A balança marcará os mesmos 40   k g
  5. Passo 1

    Faaaala aí pessoal! Vamos para mais uma questão sobre a terceira lei de Newton!

    Bom, o enunciado diz para a gente que nosso amigo tá em cima da balança com a bengala e o conjunto marca 40   k g e ele quer saber o que acontece com a balança quando ele faz mais força na bengala!

    De cara a gente pensa “pô se ele tá fazendo mais força pra baixo a balança vai marcar mais de 40   k g Não!!! Por mais que essa seja a ideia que a gente geralmente marca na pressa, isso não é verdade, vou mostrar aqui o porquê.

    Passo 2

    Quando o menino faz uma força pra baixo na bengala, de acordo com a terceira lei de Newton, a bengala faz uma força no menino (é o par ação-reação), desse jeitinho aqui:

    Isso mostra pra gente que a ação realizada pelo menino na bengala é realizada com mesmo módulo pela bengala no menino, no sistema menino-bengala (que é o que faz a ação na balança com o peso) as forças “se anulam” então a balança continua marcando o mesmo valor de 40   k g

    E essa é a nossa opção d )

    Resposta

  6. A balança marcará os mesmos 40   k g

Resposta