Questão 3: (2,0 pontos) Com base nas informações a seguir, marque com
as verdadeiras e com
as falsas. (
) A Terceira Lei de Newton afirma que a força de ação tem a mesma intensidade da força de reação.
(f) A Segunda Lei de Newton afirma que a energia total de um sistema isolado é dissipada pelas forças de atrito ao longo do tempo.
(V) A Primeira Lei de Newton afirma que, se a força resultante sobre um objeto for nula, a aceleração também será nula, e o objeto permanecerá em repouso ou em movimento retilíneo uniforme.
De acordo com as Leis de Newton, uma força representa o resultado da interação entre dois corpos, o que pode causar uma mudança na velocidade, direção ou estado de movimento do corpo.
(f) A Segunda Lei de Newton afirma que a energia total de um sistema isolado é dissipada pelas forças de atrito ao longo do tempo.
(V) A Primeira Lei de Newton afirma que, se a força resultante sobre um objeto for nula, a aceleração também será nula, e o objeto permanecerá em repouso ou em movimento retilíneo uniforme.
Passo 1
O enunciado pede para marcar com
(verdadeiro) ou
(falso) três afirmações sobre as Leis de Newton. As três afirmações que temos são:
- “A Terceira Lei de Newton afirma que a força de ação tem a mesma intensidade da força de reação.”
- “A Segunda Lei de Newton afirma que a energia total de um sistema isolado é dissipada pelas forças de atrito ao longo do tempo.”
- “A Primeira Lei de Newton afirma que, se a força resultante sobre um objeto for nula, a aceleração também será nula, e o objeto permanecerá em repouso ou em movimento retilíneo uniforme.”
O objetivo é, para cada uma dessas afirmações, decidir se é verdadeira ou falsa e justificar por que.
Passo 2
Entendendo com calma a Primeira Lei (explicação didática). A ideia central: um corpo tende a manter seu estado de movimento a menos que uma força resultante atue sobre ele. Em linguagem mais técnica usamos: se a força resultante atuando sobre um corpo é nula, então a aceleração do corpo é nula. Escrevendo isso em forma matemática simples:
Aqui:
-
é a soma vetorial de todas as forças que atuam no corpo (a força resultante). -
é a aceleração do corpo.
A consequência física: se, a velocidade é constante — ou seja, ou o corpo fica em repouso (velocidade zero) ou se move em linha reta com velocidade constante (movimento retilíneo uniforme). Exemplo simples: um livro em repouso sobre uma mesa permanece em repouso porque as forças (peso e reação da mesa) se cancelam ( ).
Passo 3
Aplicando a explicação da Primeira Lei à afirmação 3. A afirmação diz exatamente que “se a força resultante for nula, a aceleração é nula, e o objeto permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme” — isso é a própria declaração da Primeira Lei de Newton (lei da inércia). Portanto a afirmação 3 está correta em conteúdo e formulação.
Passo 4
Entendendo a Segunda Lei (explicação didática). A Segunda Lei relaciona força e aceleração quantitativamente. A forma mais comum é:
onde:
-
é a força resultante sobre o corpo, -
é a massa do corpo (medida da inércia), -
é a aceleração.
Outra forma equivalente, mais geral, é a lei do impulso-momentum:
com
sendo o momento linear. Interpretação concreta: uma força não é “energia”, é causa de mudança de velocidade (aceleração); quanto maior a força, maior a aceleração; quanto maior a massa, menor a aceleração para a mesma força. Exemplo numérico: uma força resultante de
aplicada a uma massa de
gera
.
Passo 5
Separando conceitos: energia e dissipação não estão na formulação da Segunda Lei. A afirmação 2 diz que “a Segunda Lei afirma que a energia total de um sistema isolado é dissipada pelas forças de atrito ao longo do tempo.” Isso mistura conceitos. Pontos-chave:
- A Segunda Lei não fala sobre energia total de um sistema isolado nem afirma que ela é dissipada. Ela relaciona força resultante com aceleração (ou variação do momento).
- A dissipação (por atrito, por exemplo) é um fenômeno pelo qual energia mecânica pode ser transformada em energia térmica (calor); em sistemas com atrito a energia mecânica pode diminuir, mas a energia total (incluindo calor) em um sistema isolado ainda é conservada — isso é tema da conservação de energia (primeiro princípio da termodinâmica), não da Segunda Lei de Newton.
- Portanto a frase está incorreta quanto ao conteúdo e atribuição: ela não corresponde à Segunda Lei de Newton. Logo a afirmação 2 é falsa.
Passo 6
Entendendo a Terceira Lei (explicação didática). A Terceira Lei diz que forças vêm em pares: se o corpo A exerce sobre o corpo B uma força
, então o corpo B exerce sobre o corpo A uma força
tal que
Isto é, as forças têm mesma intensidade (mesma magnitude), direções opostas, e agem em corpos diferentes. Explicando as palavras:
- “Mesma intensidade” significa mesma magnitude numérica.
- “Direção oposta” significa vetores opostos.
- Importante: as duas forças não se anulam mutuamente sobre o mesmo corpo, porque cada uma age em um corpo distinto. Exemplo: quando você empurra uma parede, a parede exerce sobre sua mão uma força igual e oposta — você sente essa força, é a reação.
Passo 7
Aplicando a explicação da Terceira Lei à afirmação 1. A afirmação 1 diz que “a força de ação tem a mesma intensidade da força de reação.” Isso corresponde exatamente à ideia central da Terceira Lei (igual magnitude, direções opostas, em corpos distintos). Portanto a afirmação 1 está correta.
Passo 8
Resumo das decisões com base nas justificativas anteriores:
- Afirmação 1: corresponde à Terceira Lei — correta.
- Afirmação 2: atribui a ideia de dissipação de energia à Segunda Lei — incorreta.
- Afirmação 3: corresponde à Primeira Lei — correta.
Força, aceleração e energia são conceitos distintos: a Segunda Lei relaciona força com aceleração/mudança de momento, enquanto conservação/dissipação de energia é outra área (conservação de energia e forças não conservativas). Mantenha essa separação na prova — funciona como regra prática para não confundir as leis.