As 3 Leis de Newton são a base para o estudo da mecânica clássica, que é o tema que permite entender como se comportam objetos parados e em movimento, ou seja, corpos em equilíbrio estático ou dinâmico. Essa importante matéria do Ensino Médio é também conhecida como mecânica newtoniana. A primeira Lei de Newton é a Inércia, a segunda é o Princípio Fundamental da Dinâmica e a terceira é o Princípio da Ação e Reação. Faça exercícios, veja o vídeo com questões resolvidas, exemplos/aplicações e dicas sobre o assunto no resumo a seguir.

Confira também a indicação das aulas abaixo.

Resumo: 3 Leis de Newton

Conhecer as leis de Newton é importante para resolver muitas questões de Física. Mas não se preocupe com decorar qual é a primeira, segunda ou terceira.

O Enem e a maioria dos vestibulares não costumam cobrar um conhecimento tão específico. O mais importante é saber as fórmulas e entender como funcionam.

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Resumo sobre 3 Leis de Newton

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Tipos de força e movimento

Força e movimento são grandezas relacionadas. O somatório delas é a resultante, que considera a intensidade, a direção e o sentido das forças aplicadas.

Se você não sabe o que é a resultante, assista à aula sobre isso. É importante para entender os outros conceitos aqui, ok? Quando ela é zero, existem duas opções:

1. O corpo está parado (em equilíbrio estático)
2. O corpo está em movimento retilíneo e uniforme (em equilíbrio dinâmico)

É daí que vem a primeira Lei, que fala sobre a inércia.

1ª Lei: Inércia

A 1º Lei de Newton explica o movimento de um corpo quando a resultante é zero. A tendência de um corpo é permanecer em inércia. Isso é o mesmo que dizer que um corpo irá continuar como ele está se não sentir o efeito de alguma força. A velocidade é constante e a aceleração é nula para um corpo em inércia.

Ou seja, um corpo em repouso irá continuar assim para sempre, a não ser que uma força seja aplicada. Neste caso, a resultante deixa de ser zero.

Um objeto em movimento retilíneo e uniforme (MRU) naturalmente permanece em deslocamento. O corpo só irá parar se alguma força for aplicada (por exemplo, se tiver força do atrito entre o chão e uma bola).

Um corpo que está em repouso pode entrar em movimento. E o corpo que está em movimento pode entrar em repouso, mas isso depende da aplicação de uma força.

Para essa lei, não tem uma fórmula para você memorizar e resolver as questões.

Saber mais sobre a 1ª Lei de Newton

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Exemplos e aplicações

Veja um exemplo no gif. O corpo na maca tende a permanecer parado, em equilíbrio estático, e por isso cai da caminhonete (via Giphy).

Aterceira lei de newton - ação e reação força normal é sempre perpendicular à superfície do plano. Na maioria das vezes, é vertical para cima. Sempre que resolver um exercício de Física, lembre-se de desenhar a normal.

Quando peso e normal se anularem (como na imagem ao lado), a resultante será zero e o corpo estará em equilíbrio (estático ou dinâmico).

A força peso e a força normal não formam um par ação-reação porque são aplicadas no mesmo corpo.

2ª Lei de Newton: Princípio Fundamental da Dinâmica

A Segunda lei de Newton define o comportamento dos corpos quando a resultante é diferente de zero. Ela explica a relação entre força (F), massa (m) e aceleração (a).

segunda lei de newton
A velocidade não é constante e a aceleração é diferente de zero devido ao efeito de forças externas. Por isso, o corpo não está em repouso e também não está em MRU.

Considere a direção, o sentido e a intensidade das forças para fazer exercícios sobre o princípio fundamental da dinâmica. Ou seja, sempre desenhe os vetores que representam as forças.

Ver aula sobre vetores de força

Ah, geometria analítica tem tudo a ver com vetores de forças em Física.

Exemplos e aplicações:

Em uma corrida, os carros se ultrapassam uns aos outros devido à relação entre força, massa a aceleração. É a aceleração que garante o aumento de velocidade no gif abaixo.

Você já ouviu falar que pessoas mais leves conseguem correr mais rápido? Isso nem sempre é verdade, pois a massa (o número de Kg que aparece na balança) é uma das variáveis para fazer alguém correr mais rápido. A outra é a força que ela é capaz de aplicar no solo durante a corrida. Sendo assim, pessoas com maior massa tem que despender uma força maior para ter como resultado uma aceleração maior. É assim que o corpo é acelerado de forma mais ou menos intensa. Por consequência, a velocidade da corrida pode ser maior ou menor.

3ª Lei de Newton: Princípio da Ação e Reação

A terceira Lei de Newton estuda a interação entre forças. Para toda ação surge uma reação de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto simultaneamente.

Isso quer dizer que todas as forças atuam em pares.

Ação e reação podem ter efeitos diferentes por causa da natureza dos corpos

Exemplos e aplicações

Quando dois carros batem, ambos amassam devido ao princípio da ação e reação. Um dos carros pode ser mais prejudicado porque é feito de um material mais frágil do que o outro, mas as forças de ação e reação são iguais.

No gif abaixo , uma arma é disparada e a reação é uma força para trás. Como o rapaz está em cima de um skate (isso facilita a observação da força de reação, dado que o atrito com o chão é reduzido), ele se move para trás e conseguimos ver o efeito da força de reação.

No gif das bolinhas, a que está em uma das extremidades se move devido à reação à força aplicada na primeira bolinha, localizada na extremidade oposta.

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Exercícios sobre Leis de Newton

Os exercícios a seguir foram organizados de acordo com a importância da 1ª, 2ª ou 3ª Lei de Newton para solucionar a questão. Outros conhecimentos de Física também podem ser necessários.

1ª Lei de Newton – Exercícios

(UNESP) As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para prevenir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Fisicamente, a função do cinto está relacionada com a:

a) Primeira Lei de Newton;
b) Lei de Snell;
c) Lei de Ampère;
d) Lei de Ohm;
e) Primeira Lei de Kepler

Resposta: A) Primeira Lei de Newton

(ITA) Um corpo é impulsionado, no vácuo, sobre um plano horizontal, sem atrito, por uma força paralela ao plano, que atua instantaneamente sobre ele. Neste caso, pode-se concluir que:
a) o corpo adquire movimento uniformemente acelerado, no qual permanece indefinidamente.
b) o corpo segue em equilíbrio.
c) durante o movimento, não atua força sobre o corpo.
d) o corpo possui movimento retardado.
e) o corpo adquire movimento retilíneo uniforme a partir do repouso.

B) O corpo segue em equilíbrio

2ª Lei de Newton – Exercícios

(Enem 2011) Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência: I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior. II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la. III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda.

O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.

questão do enem 2011 sobre lei de newton - ação e reação

A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a

a) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido.
b) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade.
c) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado.
d) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado.
e) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.

Resposta: D) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado.

(Enem 2011) Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago, foram utilizados alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa. Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro, constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo na água do lago, até que metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro.

exercício sobre segunda lei de newton

Considerando que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s2 , a densidade da água do lago, em g/cm3 , é

a) 0,6.
b) 1,2.
c) 1,5.
d) 2,4.
e) 4,8.

Resposta: B) 1,2

3ª Lei de Newton – Exercícios

(Enem 2013) Uma pessoa necessita da força de atrito em seus pés para se deslocar sobre uma superfície. Logo, uma pessoa que sobe uma rampa em linha reta será auxiliada pela força de atrito exercida pelo chão em seus pés.

Em relação ao movimento dessa pessoa, quais são a direção e o sentido da força de atrito mencionada no texto?

a) Perpendicular ao plano e no mesmo sentido do movimento.
b) Paralelo ao plano e no sentido contrário ao movimento.
c) Paralelo ao plano e no mesmo sentido do movimento.
d) Horizontal e no mesmo sentido do movimento.
e) Vertical e sentido para cima.

Resposta: C) Paralelo ao plano e no mesmo sentido do movimento.

(Enem 2012) O mecanismo que permite articular uma porta (de um móvel ou de acesso) é a dobradiça. Normalmente, são necessárias duas ou mais dobradiças para que a porta seja fixada no móvel ou no portal, permanecendo em equilíbrio e podendo ser articulada com facilidade. No plano, o diagrama vetorial das forças que as dobradiças exercem na porta está representado em:

Exercício sobre terceira lei de newton

Resposta: D)

(Enem 2012 – edição PPL)

Durante uma faxina, a mãe pediu que o filho a ajudasse, deslocando um móvel para mudá-lo de lugar. Para escapar da tarefa, o filho disse ter aprendido na escola que não poderia puxar o móvel, pois a Terceira Lei de Newton define que se puxar o móvel, o móvel o puxará igualmente de volta, e assim não conseguirá exercer uma força que possa colocá-lo em movimento.

Qual argumento a mãe utilizará para apontar o erro de interpretação do garoto?

a) A força de ação é aquela exercida pelo garoto.
b) A força resultante sobre o móvel é sempre nula.
c) As forças que o chão exerce sobre o garoto se anulam.
d) A força de ação é um pouco maior que a força de reação.
e) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo.

Resposta: E) O par de forças de ação e reação não atua em um mesmo corpo.

Assista ao vídeo e confira alguns exercícios resolvidos sobre Leis de Newton. 😉

Referencial inercial e outras coisas importantes

As Leis de Newton são válidas apenas quando o referencial é inercial, ou seja, quando o observador está parado ou em MRU.

Na vida real, a força de atrito faz com que um corpo que se movimenta em linha reta não continue assim para sempre por causa da força de atrito.

O atrito diminui quando são utilizados objetos como rodas, e também quando o chão é extremamente liso, como em pistas de patinação.

Quer saber mais exemplos, aplicações e exercícios sobre Leis de Newton? Veja as aulas gratuitas.

Aulas, exercícios e resoluções sobre Leis de Newton