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UFJF 2020
A mecânica clássica, ou mecânica newtoniana, permite a descrição do movimento de corpos a partir de leis do movimento.
A primeira Lei de Newton para o Movimento, ou Lei da Inércia, tem como consequência que:
a
Se um determinado objeto se encontrar em equilíbrio, então nenhuma força atua sobre ele.
b
Se um objeto estiver em movimento, ele está sob ação de uma força e, assim que essa força cessa, o movimento também cessa.
c
Se a soma das forças que agem num objeto for nula, ele estará com velocidade constante ou parado em relação a um referencial inercial.
d
Se um objeto se deslocar com velocidade constante, em nenhuma hipótese ele pode ser descrito como estando parado.
e
Se um objeto estiver com velocidade constante em relação a um referencial inercial, a soma das forças que atuam sobre ele não é nula.
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Resposta
C
Tempo médio
45 s
Resolução
Para aplicar a primeira lei de Newton basta recordar:
• A lei da inércia afirma que um corpo conserva seu estado de movimento (repouso ou velocidade constante em linha reta) se a força resultante sobre ele for nula.
• Assim, duas afirmações equivalentes-chave são: “força resultante nula ⇒ velocidade constante (ou repouso)” e “velocidade constante (ou repouso) ⇒ força resultante nula”.
Análise das alternativas
A) Equilíbrio mecânico significa força resultante nula. Existem casos de equilíbrio com várias forças que se cancelam (peso e normal, por exemplo). Logo, dizer que “nenhuma força” atua é falso.
B) Um corpo pode estar em movimento sem força resultante (movimento retilíneo uniforme). Além disso, a lei não diz que o movimento cessa assim que a força acaba; ao contrário, ele persiste.
C) Se a soma das forças que agem é nula (Fresultante=0), o corpo permanece em repouso ou com velocidade constante em relação a um referencial inercial. Essa é exatamente a lei da inércia. Correta.
D) Velocidade constante em um referencial pode corresponder a repouso em outro. Basta escolher um sistema que se mova com a mesma velocidade. Portanto a afirmação é falsa.
E) O enunciado inverte a relação: velocidade constante em um referencial inercial implica força resultante nula, não diferente de zero. Logo, falsa.
Portanto, a alternativa correta é a C.
• A lei da inércia afirma que um corpo conserva seu estado de movimento (repouso ou velocidade constante em linha reta) se a força resultante sobre ele for nula.
• Assim, duas afirmações equivalentes-chave são: “força resultante nula ⇒ velocidade constante (ou repouso)” e “velocidade constante (ou repouso) ⇒ força resultante nula”.
Análise das alternativas
A) Equilíbrio mecânico significa força resultante nula. Existem casos de equilíbrio com várias forças que se cancelam (peso e normal, por exemplo). Logo, dizer que “nenhuma força” atua é falso.
B) Um corpo pode estar em movimento sem força resultante (movimento retilíneo uniforme). Além disso, a lei não diz que o movimento cessa assim que a força acaba; ao contrário, ele persiste.
C) Se a soma das forças que agem é nula (Fresultante=0), o corpo permanece em repouso ou com velocidade constante em relação a um referencial inercial. Essa é exatamente a lei da inércia. Correta.
D) Velocidade constante em um referencial pode corresponder a repouso em outro. Basta escolher um sistema que se mova com a mesma velocidade. Portanto a afirmação é falsa.
E) O enunciado inverte a relação: velocidade constante em um referencial inercial implica força resultante nula, não diferente de zero. Logo, falsa.
Portanto, a alternativa correta é a C.
Dicas
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Qual é a condição para que um corpo mantenha MRU ou fique em repouso?
Lembre-se de que forças podem existir e se anular mutuamente.
Velocidade constante inclui o caso especial de velocidade nula.
Erros Comuns
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Acreditar que ausência de movimento implica ausência de forças e vice-versa (erro que leva à alternativa A).
Pensar que a força é sempre necessária para manter o movimento, confundindo com a ideia aristotélica (leva à alternativa B).
Desconsiderar que repouso é caso particular de velocidade constante (pode induzir erro na alternativa D).
Revisão
Primeira Lei de Newton (Lei da Inércia)
• Se a força resultante sobre um corpo é nula, ele permanece em repouso ou move-se com velocidade vetorial constante (MRU) em relação a um referencial inercial.
• Equilíbrio translacional: soma vetorial das forças é zero.
• Velocidade constante inclui o caso especial de velocidade zero.
• "Força resultante nula" não significa ausência de forças, mas sim cancelamento.
• Se a força resultante sobre um corpo é nula, ele permanece em repouso ou move-se com velocidade vetorial constante (MRU) em relação a um referencial inercial.
• Equilíbrio translacional: soma vetorial das forças é zero.
• Velocidade constante inclui o caso especial de velocidade zero.
• "Força resultante nula" não significa ausência de forças, mas sim cancelamento.
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