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Aplicando a Primeira Lei de Newton

Quiz sobre a primeira lei de Newton
1. Se a força resultante em um objeto for zero, a velocidade dele não vai variar. (Verdadeiro)
2. Uma força não equilibrada em um objeto sempre vai impactar o objeto. (Falso)
3. Objetos em movimento entram em repouso no nosso dia a dia por causa das forças não equilibradas. (Verdadeiro)
4. Uma força não equilibrada em um objeto sempre vai alterar o sentido do objeto. (Falso).
Versão original criada por Sal Khan.

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Transcrição de vídeo

RKA8JV - Temos 4 proposições a respeito da lei de Newton. Vamos analisar cada uma destas proposições, e vou perguntar para você se ela é verdadeira ou falsa, eu quero que você pense se ela é verdadeira ou falsa. A primeira proposição: "Se a soma das forças que agem no bloco for zero, sua velocidade não mudará". Interessante esta primeira questão. Segunda: "Se a força resultante diferente de zero for aplicada a um objeto, o módulo de sua velocidade sempre mudará". A terceira proposição: "A razão pela qual objeto em movimento tende a parar, como observamos no cotidiano, deve-se ao fato de estar sujeito a uma força resultante diferente de zero". Muito bem, esta é a terceira proposição. E a quarta: "Sendo a força resultante diferente de zero, aplicada a um objeto, sempre mudará sua direção". Então, vamos analisar, agora, cada uma delas separadamente. A primeira: "Se a soma das forças que agem em um bloco for zero, sua velocidade não mudará". É realmente verdade. Por quê? Se você tem um bloco e a soma das forças que agem sobre ele, ele tem uma determinada velocidade, for zero, se a soma das forças for zero, significa que, se este bloco tem massa, a força resultante sendo zero, significa que a aceleração dele é zero, ou seja, nem está mudando o módulo da velocidade, nem está mudando de direção, caso a aceleração fosse perpendicular à velocidade. Portanto, a velocidade em si, que é uma grandeza que tem o módulo, direção e sentido, não muda, ele permanece em uma reta com a mesma velocidade por toda a eternidade, a não ser que haja um conjunto de forças cuja soma seja diferente de zero, para que ocorra ou a mudança na magnitude da sua velocidade, ou na direção da sua velocidade, ou nos dois. Se a força for aplicada de maneira que tenha uma componente perpendicular à velocidade e uma componente ao longo da velocidade, então, ela muda a direção e também muda a intensidade ou módulo da sua velocidade. Então, está correta a primeira afirmativa. A segunda: "Se a força resultante, diferente de zero, for aplicada a um objeto, o módulo de sua velocidade sempre mudará". Repare bem aqui na frase "o módulo da velocidade". Se ele tivesse dito apenas a velocidade, seria outra afirmação. Ele fala o módulo da velocidade. Você pode modificar a direção da sua velocidade sem modificar o módulo. Por exemplo, você está viajando a 80 km/h e pega uma rotatória. Você pode manter essa velocidade, no seu velocímetro está marcando 80 km/h o tempo todo, você mudou a direção sem mudar o módulo da velocidade. A velocidade, ele estava indo, agora ele está voltando, então a velocidade foi mudada, porque se ele está indo, agora está voltando, significa que ele deixou de ir para voltar, ou seja, ele parou de ir, ele está indo de uma cidade para a outra, de A para B, agora está indo de B para A, a velocidade modificou. Então, o módulo da velocidade durante todo o trecho não modificou. Outro exemplo seria um planeta, onde você tem um satélite, pode ser uma lua girando em torno deste planeta, e esta lua tem a força centrípeta atuando de forma perpendicular à sua velocidade. Então, ela fica modificando a direção da velocidade sem modificar a sua intensidade, ou o seu módulo, porque a força que está sendo aplicada é perpendicular ao movimento. Portanto, a palavra "módulo" aqui, torna esta afirmativa completamente falsa. Vamos para a terceira. "A razão pela qual um objeto em movimento tende a parar, como observamos no cotidiano, deve-se ao fato de estar sujeito a uma força resultante diferente de zero". É correto. No cotidiano, nós vemos que, se temos um livro sobre a mesa e empurramos o livro, e esta mesa é rugosa, ela tem um certo atrito, ele vai experimentar uma certa força de atrito, e essa força de atrito vai fazer com que ele pare, ou seja, este sistema está em desequilíbrio, ele não está com forças equilibradas, a soma das forças dele não é zero, por isso que ele para. Outro exemplo que podemos dar, uma pessoa em uma piscina. A pessoa joga um objeto em uma piscina, então, você tem a água aqui circulando o objeto, e esse objeto vai parar. Por quê? Por causa do contato com a água. Então, as forças devido ao ambiente, resistência do ar, atrito, contato com a água, fazem com que o objeto pare, não porque ele quer parar sozinho, apenas porque ele está sujeito a um desequilíbrio de forças. A força de atrito aqui é maior do que qualquer outra força, não está sendo colocado força nenhuma nele. Se você quisesse colocar uma velocidade constante, você deveria colocar uma força contrária à força de atrito, de igual intensidade, e aí sim você poderia manter este bloco ou este livro andando com velocidade constante, então, esta proposição está correta. A quarta proposição: "Sendo a força resultante diferente de zero, aplicada a um objeto, 'sempre', a palavra 'sempre', mudará sua direção". Ora, isto não é verdade. Por quê? Se você aplicar uma aceleração em um bloco, o bloco tem uma velocidade, vamos supor, de 5 m/s, e você coloca uma força na mesma direção e sentido do bloco, ele vai acelerar o bloco. Se você coloca uma força contrária, vai retardar, mas está na mesma direção do bloco, ou seja, não necessariamente mudará a sua direção. Pode mudar no caso que nós vimos aqui em cima, onde você tem a força gravitacional, neste caso, aqui, o atrito dos pneus, fazendo com que o carro faça a curva na giratória, mantendo a velocidade, mudando a direção. Mas ele pode não mudar de direção e estar sujeito a uma aceleração, então, o que torna esta afirmativa completamente falsa.