Leis De Newton Flashcards

(118 cards)

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Q
A
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2
Q

O que é força do ponto de vista estático e dinâmico?

A

Estático: Força é um agente físico capaz de causar deformações em corpos elásticos. Dinâmico: Força é o agente capaz de alterar o estado de movimento (velocidade) de um corpo, gerando aceleração.

Exemplo vestibular: Uma mola que se deforma quando puxada (estático); um carro acelerando (dinâmico).

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3
Q

O que é massa e como ela é medida?

A

Massa é uma grandeza escalar e positiva que mede a inércia de um corpo. É medida por comparação com um corpo padrão, geralmente com uma balança de braços iguais.

Exemplo do cotidiano: Usar uma balança antiga de padaria.

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4
Q

O que afirma a Primeira Lei de Newton?

A

Um corpo tende a permanecer em repouso ou em movimento retilíneo uniforme, se a resultante das forças sobre ele for nula.

Exemplo: Um livro sobre uma mesa permanece parado até que alguém o empurre.

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5
Q

Qual é a fórmula da Segunda Lei de Newton?

A

F_{\text{resultante}} = m \cdot a
Onde:
* F = força resultante (N)
* m = massa (kg)
* a = aceleração (m/s²)

Exemplo vestibular: Uma força de 20 N aplicada em um corpo de 4 kg gera aceleração de 5 m/s².

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6
Q

A aceleração sempre tem a mesma direção e sentido da força resultante?

A

Sim. A aceleração de um corpo é sempre na direção e sentido da força resultante.

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7
Q

O que diz a Terceira Lei de Newton?

A

Se um corpo A exerce uma força em B, B exerce uma força em A com mesma intensidade, mesma direção, mas sentido oposto.

Exemplo vestibular: Ao empurrar a parede, a parede empurra de volta com a mesma força.

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8
Q

O que é um referencial inercial?

A

É um referencial onde a Primeira e a Segunda Lei de Newton são válidas. O referencial não está acelerando.

Exemplo: Um observador parado na calçada observando um carro que passa.

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9
Q

O que é um referencial não inercial?

A

É um referencial que está acelerando. As leis de Newton não se aplicam diretamente sem uso de forças fictícias.

Exemplo: Um passageiro dentro de um ônibus que faz curva — parece que ele é “empurrado” para fora.

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10
Q

O que é a força peso?

A

É a força que a Terra exerce sobre os corpos, puxando-os para o centro.
Fórmula: P = m \cdot g
Onde g \approx 9,8 \, m/s²

Exemplo: Um corpo de 10 kg tem peso de 98 N.

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11
Q

Qual é a fórmula da força elástica?

A

F_{el} = k \cdot x
Onde:
* F_{el} = força elástica (N)
* k = constante elástica (N/m)
* x = deformação da mola (m)

Exemplo cotidiano: Cama elástica, molas de amortecedor.

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12
Q

Como calcular a constante equivalente de molas em paralelo?

A

k_{eq} = k_1 + k_2 + … + k_n

Exemplo: Duas molas em paralelo com constantes 100 N/m e 200 N/m → k_{eq} = 300 , N/m.

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13
Q

Como calcular a constante equivalente de molas em série?

A

\frac{1}{k_{eq}} = \frac{1}{k_1} + \frac{1}{k_2} + \cdots + \frac{1}{k_n}

Exemplo: Molas de 100 N/m e 200 N/m em série → \frac{1}{k_{eq}} = \frac{1}{100} + \frac{1}{200} = \frac{3}{200} \Rightarrow k_{eq} = \frac{200}{3} \approx 66,7 , N/m.

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14
Q

Qual é a unidade de força no SI e como se calcula?

A

Newton (N), definida como: 1 \, N = 1 \, kg \cdot m/s².

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15
Q

O que é 1 dina (CGS)?

A

1 \, N = 10^5 \, \text{dinas}.

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16
Q

O que é 1 kgf (quilograma-força)?

A

1 \, kgf = 9,8 \, N

Exemplo vestibular: Quando a força é expressa em kgf, converter para N multiplicando por 9,8.

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17
Q

O que caracteriza um referencial inercial?

A

Um referencial é dito inercial quando não está acelerado em relação a um referencial fixo (como a Terra, em muitos casos). Nele, as leis de Newton são válidas, especialmente a Primeira Lei (Lei da Inércia).

Exemplo: um vagão parado ou em MRU em trilhos retilíneos.

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18
Q

O que caracteriza um referencial não inercial?

A

Um referencial não inercial está acelerado em relação a um inercial, o que implica que as leis de Newton não são válidas diretamente. Forças fictícias podem ser necessárias para explicar os movimentos.

Exemplo: o interior de um carro acelerando bruscamente.

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19
Q

O que é a força peso e como é calculada?

A

A força peso é a força com que a Terra atrai um corpo para seu centro. É calculada por: P = m \cdot g
Onde:
* P é o peso (em N),
* m é a massa (em kg),
* g é a gravidade (aproximadamente 9,8 m/s² na Terra).

Exemplo: Um corpo de 10 kg tem peso P = 10 \cdot 9,8 = 98,N.

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20
Q

Um corpo de 5 kg está apoiado no chão. Qual o valor de sua força peso?

A

A força peso é dada por: P = m \cdot g = 5 \cdot 10 = 50,N.

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21
Q

O que é força elástica segundo Hooke?

A

A força elástica é a força exercida por uma mola ou material elástico quando deformado. De acordo com a Lei de Hooke: F_{elástica} = k \cdot x
Onde:
* k é a constante elástica da mola (N/m),
* x é a deformação sofrida pela mola (m).

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22
Q

Se a deformação x dobrar em uma mola, o que ocorre com a força elástica?

A

Pela Lei de Hooke: F = k \cdot x. Se x dobra, a força elástica também dobra (é diretamente proporcional à deformação).

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23
Q

Uma mola tem constante k = 200,N/m. Ela é comprimida em 0,05 m. Qual a força elástica?

A

Aplicando: F = k \cdot x = 200 \cdot 0,05 = 10,N.

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24
Q

Como funciona uma associação de molas em paralelo?

A

Na associação em paralelo, as molas sofrem a mesma deformação, e a constante elástica equivalente é: k_{eq} = k_1 + k_2 + \ldots + k_n. A força total é distribuída entre as molas, somando-se as forças individuais.

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25
Como funciona uma associação de molas em série?
Na associação em série, as molas sofrem a mesma força, e a deformação total é a soma das deformações individuais. A constante equivalente é: \frac{1}{k_{eq}} = \frac{1}{k_1} + \frac{1}{k_2} + \ldots + \frac{1}{k_n}.
26
Qual o valor de k_{eq} para duas molas em série com k_1 = 100,N/m e k_2 = 200,N/m?
\frac{1}{k_{eq}} = \frac{1}{100} + \frac{1}{200} = \frac{3}{200} \Rightarrow k_{eq} = \frac{200}{3} \approx 66{,}7,N/m.
27
Qual o valor de k_{eq} para duas molas em paralelo com k_1 = 150,N/m e k_2 = 250,N/m?
k_{eq} = k_1 + k_2 = 150 + 250 = 400,N/m.
28
Qual é a unidade de força no Sistema Internacional (SI) e sua definição?
A unidade de força no SI é o Newton (N). 1,N = 1,kg \cdot m/s^2. Ou seja, é a força necessária para imprimir a um corpo de 1 kg uma aceleração de 1 m/s².
29
Qual é a relação entre Newton e dina?
1,N = 10^5,dyn. Usa-se o dyn no sistema CGS, onde a massa é em gramas e a aceleração em cm/s².
30
O que é 1 quilograma-força (kgf) e qual sua equivalência em Newton?
1 kgf é a força que a gravidade exerce sobre um corpo de 1 kg. 1,kgf = 9{,}8,N. ## Footnote Pertence ao Sistema Técnico de Unidades.
31
O que diz exatamente a Primeira Lei de Newton (Lei da Inércia)?
Um corpo em repouso ou em movimento retilíneo uniforme permanecerá nesse estado, a menos que uma força resultante não nula atue sobre ele. Essa lei é válida apenas em referenciais inerciais.
32
O que é um referencial inercial? Dê um exemplo prático.
É um referencial no qual a Primeira Lei de Newton é válida. Exemplo: um trem parado ou em movimento retilíneo e constante sem atrito perceptível.
33
Cite um exemplo cotidiano que ilustra a Primeira Lei de Newton.
Ao puxar bruscamente uma toalha de mesa, os pratos permanecem em repouso (inércia), pois não há tempo suficiente para que a força da toalha se propague para eles.
34
Em qual situação um passageiro sente a Lei da Inércia?
Ao frear um carro bruscamente, o corpo do passageiro tende a continuar em movimento para frente, devido à sua inércia.
35
Por que a Primeira Lei de Newton não se aplica em um carro em curva?
Porque o carro está acelerado, ou seja, está em um referencial não inercial. É necessário considerar forças fictícias nesses casos.
36
Qual é a equação da 2ª Lei de Newton e o que cada termo representa?
Fᵣ = m • a Fᵣ: força resultante (N) m: massa (kg) a: aceleração (m/s²)
37
O que a 2ª Lei de Newton implica sobre aceleração e massa?
A aceleração é diretamente proporcional à força resultante e inversamente proporcional à massa.
38
Um caminhão (10.000 kg) e um carro (1.000 kg) recebem a mesma força de 2.000 N. Quem acelera mais?
O carro.
39
Um bloco de 4 kg recebe uma força de 12 N. Qual a aceleração?
a = F/m = 12/4 = 3 m/s²
40
O que você deve sempre fazer em questões envolvendo planos inclinados?
Decompor as forças nas direções paralela e perpendicular ao plano.
41
O que diz a Terceira Lei de Newton (Ação e Reação)?
Se um corpo A exerce uma força sobre um corpo B, o corpo B exerce uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido oposto sobre o corpo A.
42
Por que ação e reação não se anulam?
Porque atuam em corpos diferentes. Elas não se somam e nem se anulam.
43
Cite um exemplo de ação e reação do cotidiano.
Ao empurrar a parede, você sente a força da parede te empurrando de volta com mesma intensidade.
44
O que acontece com o sistema corpo + chão quando uma pessoa anda?
A pessoa empurra o chão para trás e o chão a empurra para frente (força de reação), permitindo o movimento.
45
Qual a fórmula da força peso? O que ela representa?
P = m • g Ela representa a força que a Terra exerce sobre um corpo devido à gravidade.
46
Um objeto de 2 kg na Terra (g = 9,8 m/s²) tem qual peso?
P = 2 × 9,8 = 19,6 N
47
O que difere massa e peso?
Massa é constante e medida da inércia. Peso é variável e depende da gravidade do local.
48
Dê um exemplo clássico de referencial não inercial que cai em vestibulares.
Um elevador acelerando para cima ou para baixo.
49
Como saber se um referencial é não-inercial?
Se ele estiver acelerado em relação a um referencial inercial, então ele é não-inercial.
50
Qual é a fórmula da força elástica?
Fₑ = k • x Onde: k = constante elástica da mola (N/m) x = deformação da mola (m)
51
Qual a diferença entre molas em série e em paralelo?
Série: deformações se somam, força é igual. Paralelo: deformação igual, forças se somam.
52
Uma mola com k = 200 N/m é comprimida 5 cm. Qual a força elástica?
Fₑ = 200 × 0,05 = 10 N
53
Qual a relação entre Newton, dina e kgf?
1 N = 10⁵ dina 1 kgf = 9,8 N
54
Quando usar dina em vez de Newton?
Quando a massa estiver em gramas e a aceleração em cm/s² (Sistema CGS).
55
Em um sistema com duas massas ligadas por uma corda passando por uma polia ideal, qual é a condição para que os corpos se movimentem?
A massa maior deve gerar uma força peso maior que a da massa menor. Assim, há uma força resultante que provoca aceleração em ambos, no mesmo módulo, mas em sentidos opostos.
56
Em uma polia ideal, o que é sempre igual entre os corpos conectados por fio inextensível?
A aceleração dos corpos e a intensidade da tração na corda (se for uma polia ideal e sem atrito).
57
Por que o sistema da polia é considerado com aceleração única mesmo com massas diferentes?
Porque o fio é ideal (inextensível e leve) e a polia não tem massa ou atrito, então qualquer movimento de um corpo impõe o mesmo deslocamento e aceleração ao outro.
58
Em uma prova, se o enunciado diz que a polia tem massa desprezível, o que se pode afirmar sobre a tração nos dois lados do fio?
A tração é a mesma nos dois lados da polia.
59
O que é força normal? Como ela se relaciona com o peso em uma superfície horizontal sem aceleração?
É a força de reação perpendicular da superfície sobre o corpo. Em repouso sobre superfície horizontal, N = P.
60
Como a força normal se altera quando há uma força vertical (empurrando para cima ou para baixo)?
* Se empurrar para baixo, N aumenta. * Se puxar para cima, N diminui.
61
Como calcular a força de atrito estático máxima?
fₑₘₐₓ = μₑ • N Onde μₑ é o coeficiente de atrito estático e N é a normal.
62
E como se calcula a força de atrito cinético (com deslizamento)?
f_c = μ_c • N Onde μ_c é o coeficiente de atrito cinético.
63
O que diferencia atrito estático e cinético em termos de comportamento físico?
* Estático: impede o início do movimento. * Cinético: age durante o movimento. μₑ > μ_c → ou seja, é mais difícil iniciar o movimento do que mantê-lo.
64
Quando uma caixa está sendo puxada com velocidade constante, o que se pode dizer sobre a força de atrito?
Ela está equilibrando a força aplicada. Logo, f_atrito = F_aplicada → aceleração = 0 → MRU.
65
Quando um elevador sobe acelerado, como fica a força normal que age sobre uma pessoa?
N = m(g + a) → a normal aumenta → a pessoa se sente mais pesada.
66
E se o elevador estiver descendo com aceleração?
N = m(g - a) → a normal diminui → sensação de leveza.
67
E se o elevador estiver em queda livre (rompimento do cabo)?
A aceleração é igual a g → N = 0 → sensação de ausência de peso (gravidade aparente nula).
68
Como saber a força normal sobre uma balança dentro de um elevador?
A balança mede a força normal. * Se o elevador sobe acelerado → valor maior. * Se desce acelerado → valor menor.
69
Quais forças agem sobre um corpo em plano inclinado com atrito?
* Peso (decomposto em P‖ = P·senθ e P⊥ = P·cosθ) * Normal (N = P·cosθ) * Atrito (direção oposta ao movimento) * Força resultante: Fᵣ = P·senθ - f_atrito
70
O que determina se o corpo vai deslizar ou não no plano inclinado?
Se a componente paralela do peso (P·senθ) superar a força de atrito estático máxima (μₑ·N), o corpo desliza.
71
Como calcular a aceleração de um corpo que desliza no plano inclinado com atrito?
a = [m·g·senθ - μ_c·m·g·cosθ]/m → Simplificando: a = g·(senθ - μ_c·cosθ)
72
O que significa dizer que um corpo está em equilíbrio dinâmico?
Está em movimento retilíneo uniforme. Força resultante nula → mesmo em movimento, não há aceleração.
73
Por que dizer que “um corpo em movimento está sendo forçado” pode estar errado?
Porque o corpo pode estar em MRU sem força resultante. Só há força se houver aceleração.
74
Em provas, o que confunde muitos alunos na 3ª Lei de Newton?
Confundir forças que se anulam (mesmo corpo) com pares de ação e reação (corpos diferentes). Ex: Peso e normal NÃO são ação e reação, pois atuam no mesmo corpo.
75
Um objeto em cima de uma mesa: o peso e a normal são um par de ação e reação?
Não. O par de ação e reação do peso é a força com que o corpo atrai a Terra, e vice-versa. O par da normal é a força que o corpo exerce na mesa.
76
Se um livro empurra uma mesa com 10 N, o que diz a 3ª Lei de Newton?
A mesa empurra o livro com 10 N na direção oposta. Ambos os corpos recebem forças iguais e opostas.
77
Um objeto sobe com velocidade constante. Que força age sobre ele?
A força de tração (ou força aplicada) é igual ao peso → não há aceleração → equilíbrio dinâmico.
78
Por que um paraquedista atinge velocidade terminal?
Porque a força de resistência do ar iguala o peso → força resultante nula → aceleração = 0 → MRU.
79
O que é uma força segundo a Física clássica?
Uma força é um agente físico vetorial capaz de produzir deformações em um corpo ou alterar seu estado de movimento, provocando aceleração.
80
Qual a unidade de força no Sistema Internacional?
Newton (N), definido como: 1 N = 1 kg·m/s²
81
Enuncie a 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia).
Se a força resultante sobre um corpo é nula, ele permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme (MRU) em relação a um referencial inercial.
82
O que é um referencial inercial? Dê exemplo.
É um referencial onde as leis de Newton são válidas. Exemplo: Uma sala parada em relação à Terra.
83
O que é um referencial não inercial? Dê exemplo.
É um referencial acelerado em relação a um inercial, onde as leis de Newton não se aplicam diretamente. Exemplo: Um carro arrancando bruscamente.
84
Enuncie a 2ª Lei de Newton (Princípio Fundamental da Dinâmica).
A força resultante sobre um corpo é igual ao produto da massa pela aceleração: Fᵣ = m·a.
85
Em que direção e sentido ocorre a aceleração de um corpo?
A aceleração sempre tem a mesma direção e sentido da força resultante aplicada.
86
Um corpo de 5 kg sofre aceleração de 2 m/s². Qual é a força resultante?
F = m·a = 5·2 = 10 N.
87
Enuncie a 3ª Lei de Newton (Ação e Reação).
Para toda força de ação, existe uma força de reação de mesma intensidade, mesma direção, porém de sentido oposto, aplicada em corpos diferentes.
88
Por que forças de ação e reação nunca se anulam?
Porque agem em corpos diferentes.
89
Exemplo de vestibular: por que sentimos um tranco ao frear o carro?
Pela inércia: o corpo tende a permanecer no estado de movimento.
90
Exemplo cotidiano da 2ª Lei de Newton?
Um caminhão e uma bicicleta com a mesma força aplicada terão acelerações diferentes.
91
Exemplo cotidiano da 3ª Lei de Newton?
Ao caminhar, você empurra o chão para trás, e o chão empurra seu corpo para frente.
92
Um astronauta empurra uma chave inglesa no espaço. O que acontece?
A chave se move numa direção, e o astronauta sofre recuo, pois as forças são iguais e opostas.
93
Uma maçã cai da árvore. Quais são as forças de ação e reação?
A Terra atrai a maçã (ação) e a maçã atrai a Terra com mesma intensidade (reação).
94
Qual o nome da força com que a Terra atrai um corpo? Como se calcula?
Peso (P), calculado por P = m·g.
95
Por que em um elevador que sobe com aceleração sentimos o 'peso aumentado'?
Porque a força normal (N) é maior que o peso: N = m(g + a).
96
O que ocorre com o peso aparente quando um elevador desce com aceleração?
A normal é menor que o peso real: N = m(g - a).
97
Quando a força resultante é nula, o corpo pode estar em movimento?
Sim! Se ele estiver em movimento retilíneo uniforme (MRU).
98
Como diferenciar a força peso da força normal?
Peso (P): sempre aponta para o centro da Terra. Normal (N): força de contato perpendicular à superfície.
99
Qual é o erro comum ao confundir ação e reação?
Acreditar que elas se anulam. Elas nunca se anulam pois atuam em corpos diferentes.
100
O que caracteriza um referencial inercial?
Um referencial inercial é aquele em que as Leis de Newton são válidas, geralmente em repouso ou movimento retilíneo uniforme.
101
O que é um referencial não inercial e como ele afeta as Leis de Newton?
É um referencial acelerado onde as Leis de Newton não se aplicam diretamente, necessitando forças fictícias.
102
O que é uma força fictícia ou inercial?
É uma força introduzida para explicar o movimento em um referencial não inercial.
103
Qual a diferença entre massa e peso?
Massa é medida da quantidade de matéria (em kg), peso é a força da gravidade atuando sobre a massa (em N).
104
Como se calcula o peso de um corpo?
P = m · g, onde g é a aceleração da gravidade local.
105
Em um elevador que desce com aceleração, o peso aparente aumenta ou diminui?
Diminui.
106
O que acontece com o peso aparente em um elevador em queda livre?
Fica zero.
107
O que diz a 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia)?
Se a força resultante for zero, o corpo permanecerá em repouso ou em MRU.
108
Dê um exemplo cotidiano da 1ª Lei de Newton.
Ao frear bruscamente um carro, os passageiros são 'arremessados' para frente.
109
Qual a fórmula da 2ª Lei de Newton e o que ela expressa?
F = m · a; a força é igual ao produto da massa pela aceleração.
110
Qual a unidade de força no SI?
Newton (N), definido como 1 N = 1 kg · m/s².
111
Em quais situações a 2ª Lei de Newton é violada?
Em referenciais não inerciais.
112
O que diz a 3ª Lei de Newton (Ação e Reação)?
Se A exerce uma força sobre B, então B exerce uma força igual e oposta sobre A.
113
Por que as forças de ação e reação não se anulam?
Porque atuam em corpos diferentes.
114
Exemplo clássico da 3ª Lei de Newton no cotidiano?
Ao andar, você empurra o chão para trás e o chão te empurra para frente.
115
O que é força elástica?
Força que aparece quando um corpo deformável é comprimido ou esticado, proporcional à deformação.
116
O que ocorre com a força resultante em um corpo que se move com velocidade constante?
A força resultante é nula.
117
Qual o comportamento das molas em série?
A força elástica é a mesma em todas, mas a deformação se soma.
118
Qual o comportamento das molas em paralelo?
Todas sofrem a mesma deformação, e a força total é a soma das forças elásticas.