As Leis de Newton – aplicações

As leis de Newton mudaram a maneira de como o homem encara o universo. Vamos entender melhor as três leis de Newton com suas aplicações.

No estudo da mecânica, mais precisamente da dinâmica, vamos encontrar vários exercícios envolvendo blocos em movimento. A proposta deste texto é apresentar alguns destes problemas e outras aplicações das leis de Newton. Para entender melhor este conteúdo são necessárias as leituras: Cinemática, Leis de Newton e dinâmica.


Primeiro exercício:

Um bloco de 2 kg é empurrado por uma força de 20N. Qual a aceleração deste bloco?
Observando o desenho as forças que atuam no bloco são:
Força peso (P) – força referente à aceleração gravitacional.

Força normal (N) – referente à reação normal a força peso.

força F (F) – força que empurra o bloco.

Sabemos que a força normal tem a mesma intensidade e a mesma direção da força peso, mas o sentido é oposto ao sentido da força peso. Logo, estas forças se anulam, e a resultante das forças no corpo é a força F=20N.

A resultante das forças em um corpo é dada por FR = m. a , de acordo com a segunda lei de Newton ou princípio fundamental da dinâmica (PFD).

Sendo assim, a aceleração é dada por:

a = F/m
a = 20/2
a = 10 m/s2

É importante lembrar que utilizamos aqui o sistema internacional de unidades.

Este foi um exercício simples, onde era apenas necessária a aplicação da segunda lei de Newton. Agora vamos resolver um exercício um pouco mais elaborado.

Segundo exercício:

O sistema abaixo é puxado por uma força de 50N. Sabendo que os blocos A e B têm massas iguais a 20 Kg e 30Kg respectivamente, determine a força de tensão no fio que une os blocos.
Nos exercícios com mais de um bloco podemos aplicar a segunda lei de Newton a cada um dos blocos e, também ao sistema considerando a soma das massas.

Para visualizar melhor o exercício vamos refazer o desenho colocando todas as forças envolvidas.
Sabendo que as forças peso (P) e normal (N) se anulam, a resultante das forças no corpo A é dada por:

FR=F-T

Ou

FR=ma . a

Sendo F a força que puxa o sistema e T a força tensora do fio, precisamos, em primeiro lugar, encontrar o valor da aceleração do sistema (a) e então descobrir o valor da resultante das forças no corpo A.

A aceleração do sistema é dada por:

F = m . a

Sendo F a força que puxa o sistema e m a soma das massas que constituem o sistema, temos:

F = (ma +mb) . a
50 = (20 +30). a
50 = 50 . a
50 / 50 = a
1 = a
a = 1 m/s2

Sabendo a aceleração do sistema, podemos encontrar a resultante das forças no corpo A e, em seguida, a força T que tenciona o fio:

FR=ma . a
FR = 20 . 1
FR = 20 N

Então,

FR=F-T
20 = 50 – T
T + 20 = 50
T = 50 – 20
T = 30 N

A força T que tenciona o fio é igual a 30 N.

Nos próximos exercícios resolveremos mais exercícios com aplicações das leis de Newton, até mais!

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Respostas de 37

  1. O exercicio esta errado!!! A TRACAO INFLUENCIA NA ACELERACAO. Basta fazer um sistema assim: F + T = Mb . a
    F – T = Ma . a -> a=2, entao T = 10

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  4. oi,agradeço pelo site, muito bom e facil de entender, gostaria que me ajudassem nesse exercicio o mais rapido possivel!!!!, por favor poderiam explicar "Equações de equilíbrio" pois pensando bem prefiro ler a explicação e fazer o exercicio, sei que tem algo como: plano cartesiano e uns angulos escritos F1 F2 F3, F1X F2X F3X e F1Y F2Y F3Y por favor me ajudem já esta acabando o bimestre!!!

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  11. devia ter mais exemplos, sabe.
    só dois nao nos fazem tirar a melhor nota numa prova, mas fora isso, os exemplos foram bons,

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  13. Parabéns, demoro muito pra entender as matérias na escola, e com as Leis de Newton não foi diferente. Porém, aqui no site aprendi rapidinho! Muito bom, obrigado pela ajuda 😉

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  23. Oi gostei muito do site me ajudou em umas duvidas q eu tinha.
    Seria possível alguem me ajudar nesse exercício?
    1) Trzan, que pesa 820N, salta de um rochedo na ponta de um cipó de 20 m que está preso ao galho de uma arvore e faz inicialmente um angulo de 22º com a vertical. Suponha que um eixo x é traçado horizontalmente a partir da borda do rochedo e após tarzan pular da encosta a tensão no cipó é 760N. Neste instante, quais são
    A) a força do cipó sobre tarzan em termos de vetores unitarios, a força resultante sobre o Tarzan
    B) em termos de vetores unitarios e como
    c) módulo
    D) angulo em relação ao sentido positivo do eixo x? Quais são
    E) o módulo e
    F)o angulo da aceleração de Tarzan nesse instante?
    Agredeceria muito (:

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  35. dentre as três leis de newton, sendo pra cada uma delas ha um formula, com saber a forma pra ser usada em cada problema a ser resolvido ?

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  36. Parabéns pelo site. Muito bom mesmo. Sei que deve ter dado muuuuuito trabalho. Há uma preocupação didática grande e, por isso, gostaria de fazer algumas críticas construtivas ( talvez por email ) a respeito do rigor de algumas definições. Sou professor de Física e já recomendei esse site para muitos alunos.
    Mais uma vez, parabéns.

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