Lista de exercícios sobre Leis de Newton

As Leis de Newton são a base da Mecânica Clássica e descrevem o movimento dos corpos e suas causas. Problemas envolvendo blocos, polias e planos inclinados são clássicos em vestibulares.

Esta lista contém 139 questões sobre aplicações das Leis de Newton com foco em sistemas de blocos, com gabarito ao final.

O que você vai estudar

• 1ª Lei de Newton (Inércia) – corpos em equilíbrio
• 2ª Lei de Newton – F = m·a (força resultante)
• 3ª Lei de Newton (Ação-Reação) – pares de forças
• Sistemas de blocos – blocos conectados por fios
• Polias e planos inclinados – decomposição de forças

Estratégia de resolução

1. Isole cada corpo do sistema
2. Desenhe o diagrama de forças (diagrama de corpo livre)
3. Aplique a 2ª Lei de Newton para cada corpo
4. Monte o sistema de equações e resolva

Dicas de estudo

Sempre desenhe o diagrama de corpo livre. Identifique os vínculos (fios ideais têm mesma tensão, blocos em contato têm mesma aceleração). Escolha bem o sistema de coordenadas.

Bons estudos! 📚

Exercício resolvido: dois blocos sem atrito

Exemplo autoral: dois blocos A e B, de 2 kg e 3 kg, estão encostados sobre uma mesa horizontal sem atrito. Uma força horizontal de 10 N empurra A contra B. Calcule a aceleração conjunta e a força de contato.

1. Considere A e B como um único sistema de massa 5 kg. A força externa horizontal resultante é 10 N.
2. Pela segunda lei de Newton, a = 10/5 = 2 m/s².
3. Isole B: a única força horizontal sobre ele é a força de contato exercida por A. Portanto, Fcontato = 3·2 = 6 N.
4. Confira em A: a resultante é 10 – 6 = 4 N, igual a 2·2 = 4 N.

As forças de contato de A sobre B e de B sobre A formam um par de ação e reação: têm mesmo módulo e sentidos opostos, mas atuam em corpos diferentes. Elas não se cancelam no diagrama de forças de um bloco isolado.

A aceleração conjunta usada aqui depende de os blocos manterem contato durante o movimento descrito. Não estenda essa hipótese automaticamente a qualquer problema com blocos.

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