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:
FR , newton (N)
m , quilograma (kg)
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.
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.
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.
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?
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?
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.
Exercício 1: resolução
a) FR = m.a ou F = m.a ou 4 = 2.a ou a = 2 m/s2
b) FR = m.a ou F1 - F2 = m.a ou 4 - 2 = 2.a ou a = 1 m/s2
c) Cálculo de FR
(FR)2 = (F1)2 + (F2)2 ou (FR)2 = (3)2 + (4)2 ou FR = 5 N
FR = m.a ou 5 = 2.a ou a = 2,5 m/s2
d) Cálculo de FR
O triângulo indicado é equilátero. Logo, FR = 3 N
FR = m.a ou 3 = 2.a ou a = 1,5 m/s2
A direção e sentido da aceleração é a mesma direção e sentido da força resultante:
Respostas:
a) 2 m/s2 b) 1 m/s2 c) 2,5 m/s2 d) 1,5 m /s2
Exercício 2: resolução
x
a)
FR = m.a ou 0,5 = 0,5.a ou a = 1 m/s2
v = v0 + a.t ou v = 0 + 1.10 ou v = 10 m/s
b)
Como a aceleração escalar é constante, temos um movimento uniformemente variado:
s = a.t2/2 ou s = 1.(10)2/2 ou s = 50 m
Respostas:
a) 10 m/s b) 50 m
Exercício 3: resolução
x
Equação de Torricelli:
v2 = (v0)2 + 2.a.Δs ou (3)2 = (2)2 + 2.a. 2,5 ou a = 1 m/s2
FR = m.a ou FR = 0,5.1 ou FR = 0,5 N
Resposta:
0,5 N
Exercício 4: resolução
Em primeiro lugar o aluno respondeu o valor da massa e não o peso. Além disso, a unidade de massa é quilograma e não o quilo. Quilo é um múltiplo e significa 1000, sendo representado pela letra k. Por exemplo, 1 kW é igual a 1000 watts.
Exercício 5: resolução
a) PT = m.gT ou PT = 10.9,8 ou PT = 98 N
b) A massa é a mesma na Terra ou na Lua: m = 10 kg
c) PL = m. gL ou PL = 10.1,6 ou PL = 16 N
Respostas:
a) 98 N b) 10 kg c) 16 N
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