Exercícios das leis de Newton: 6 questões com gabarito comentado

Quando trabalho as leis de Newton, tento não começar entregando uma lista de contas. Primeiro, proponho situações que os estudantes reconhecem: um carrinho que acelera, uma pessoa que empurra uma parede ou um objeto suspenso por uma corda. Já percebi que a turma avança mais quando consegue identificar as forças antes de escolher uma fórmula.

Também gosto de variar o nível das questões. Uma pergunta conceitual ajuda a revelar confusões sobre inércia e ação e reação; um problema com números mostra se a turma sabe aplicar a segunda lei. A seleção abaixo reúne seis exercícios com gabarito comentado, dicas e referências pedagógicas para apoiar esse trabalho.

Como trabalhar as leis de Newton com exercícios?

Para trabalhar as leis de Newton com exercícios, eu combino identificação das forças, representação do sistema e aplicação das relações físicas, avançando de situações conceituais para cálculos. Começo perguntando o que interage com o corpo e em que direção cada força atua; depois, peço um diagrama de forças e só então apresento a equação adequada, como F_resultante = m·a. Essa sequência ajuda a separar peso, normal, tração e atrito, que costumam ser confundidos. Em seguida, uso problemas com uma variável desconhecida e passo a sistemas com mais de um corpo ou forças vetoriais. Para fechar, proponho que os estudantes expliquem por que alternativas incorretas parecem plausíveis. Assim, o exercício vira diagnóstico, não apenas correção. O GeraProva pode ajudar a montar variações de questões, mas eu sempre reviso o contexto, os dados e o gabarito antes de levar a atividade à turma.

Na prática, faço uma pausa antes da conta e peço que os estudantes indiquem o corpo analisado. Em um sistema de blocos, por exemplo, é importante distinguir a força resultante de cada bloco da resultante do conjunto. Essa etapa reduz erros algébricos que, na verdade, começam na interpretação.

Como escolher questões para avaliar a aprendizagem?

Eu escolho questões para avaliar a aprendizagem verificando se elas cobrem mais de uma habilidade: reconhecer conceitos, interpretar uma situação, representar forças e calcular aceleração ou tensão. Uma lista equilibrada pode começar com uma questão de compreensão, incluir problemas de aplicação e terminar com uma situação que exija combinar informações. Também observo se os enunciados fornecem dados suficientes e se as alternativas incorretas correspondem a erros comuns, como trocar ação e reação ou esquecer a força de atrito. Para uma atividade curta, seis questões permitem variar os contextos sem transformar a avaliação em uma maratona; a quantidade ideal, porém, depende do tempo disponível e dos objetivos da aula. Eu confiro cada resposta antes de aplicar e uso as justificativas para planejar a retomada. Na plataforma GeraProva, os dados de habilidade e nível cognitivo podem apoiar essa seleção, sem substituir o olhar do professor sobre sua turma.

Se a turma ainda está construindo os conceitos, dou mais espaço para interpretação e justificativa. Se já domina os diagramas, incluo sistemas com cordas, polias e atrito. Também vale pedir que os estudantes corrijam uma solução fictícia: explicar onde alguém errou costuma mostrar melhor o raciocínio do que apenas marcar uma alternativa.

Como usar o gabarito comentado na correção?

Um gabarito comentado serve para tornar visível o raciocínio, não apenas revelar a letra correta. Eu leio o enunciado, identifico o conceito central, justifico a resposta certa e analiso por que cada distrator está errado. Esse procedimento ajuda a turma a reconhecer o tipo de erro: sinal trocado, força confundida com velocidade, soma vetorial inadequada ou fórmula incompleta. Em questões numéricas, vale registrar as equações antes de substituir valores e conferir unidades e direção do movimento. Nas questões conceituais, peço uma explicação com as próprias palavras e relaciono a resposta a uma situação cotidiana. Os comentários também são úteis para planejar a revisão: se muitos estudantes escolhem a mesma alternativa incorreta, há um conceito específico a retomar. A seguir, reuni seis questões com dicas, conceitos, códigos BNCC e níveis de Bloom para apoiar uma correção formativa e transparente.

As questões abaixo incluem diferentes níveis de dificuldade e tipos de raciocínio. Quando o enunciado menciona uma figura que não está reproduzida aqui, mantenho os dados e a resposta da base fornecida; em sala, é importante disponibilizar a imagem original para que os estudantes tenham todas as informações necessárias.

Questões prontas com gabarito comentado

1. Duas massas e uma polia ideal

Duas massas ligadas por corda ideal passam por uma polia sem atrito: m₁ = 3,0 kg e m₂ = 5,0 kg. Começando do repouso, m₂ desce. Usando g = 10 m/s² e as Leis de Newton, calcule a aceleração do sistema (valor e direção) e a tensão na corda.

Dica de resolução: aplique as Leis de Newton a cada massa e some as equações. Conceito central: aceleração e tensão. Conceito para revisão: Leis de Newton e sistemas de polias. BNCC: EM13CNT204. Bloom: Analisar. Raciocínio: Dedutivo.

• ❌ A) a = 0,0 m/s²; T = 30 N. Incorreta: as massas são diferentes e, sem atrito, o sistema acelera; não está em equilíbrio.
• ❌ B) a = 1,0 m/s² (m₂ sobe); T = 15 N. Incorreta: a direção contradiz o enunciado, que informa que m₂ desce, e o cálculo não corresponde ao sistema.
• ✅ C) a = 2,5 m/s² (m₂ desce); T = 37,5 N. Correta: m₂g − T = m₂a e T − m₁g = m₁a. Somando, a = (5 − 3)·10/(5 + 3) = 2,5 m/s². Então T = 5·(10 − 2,5) = 37,5 N.
• ❌ D) a = 5,0 m/s² (m₁ desce); T = 25 N. Incorreta: inverte o sentido do movimento informado e apresenta aceleração diferente da obtida pelas duas equações.
• ❌ E) a = 10,0 m/s²; T = 50 N. Incorreta: os valores não satisfazem as equações de movimento do sistema; a aceleração é menor que g porque as duas massas participam do movimento.

2. Bloco sobre a mesa ligado a outro bloco (UFPR 2005)

A massa do bloco A é 2,0 kg e a do bloco B é 5,0 kg. Depois que o sistema entra em movimento, a aceleração indicada é 6,0 m/s². A corda é inextensível e de massa desprezível, e g = 10 m/s². Avalie: I. a tração vale 20 N; II. a força resultante sobre A vale 12 N; III. o coeficiente de atrito cinético entre A e a mesa é 0,2. Assinale a alternativa correta.

Dica de resolução: use a segunda lei para obter a resultante sobre A e analise as forças horizontais indicadas no esquema original. Conceito central: Leis de Newton, força e aceleração. Conceito para revisão: forças em sistemas com atrito. BNCC: EM13CNT203. Bloom: Aplicar. Raciocínio: Dedutivo.

• ✅ A) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. Correta segundo o gabarito fornecido: a resultante em A é m·a = 2·6 = 12 N, e a alternativa considera verdadeira a tração de 20 N. A afirmativa III não é considerada verdadeira.
• ❌ B) Somente a afirmativa I é verdadeira. Incorreta: deixa de reconhecer que a resultante sobre A é 12 N, conforme a segunda lei.
• ❌ C) Somente a afirmativa II é verdadeira. Incorreta: o gabarito fornecido também considera verdadeira a afirmativa I, sobre a tração.
• ❌ D) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. Incorreta: inclui a afirmativa III e exclui a II, embora a resultante em A seja 12 N.

Nota para aplicação: como o enunciado faz referência à figura e os dados transcritos podem exigir conferência conjunta, recomendo disponibilizar o esquema original e verificar a consistência entre aceleração, tração e atrito antes de usar a questão em avaliação.

3. Forças de três grupos sobre um recipiente (UERJ 2023)

Um recipiente de massa 100 kg está sobre um carrinho em superfície plana. Três grupos exercem forças no sistema, representadas em duas imagens, incluindo uma vista de cima. Considerando apenas a força resultante dos três grupos, qual é o módulo da aceleração do recipiente, em m/s²?

Dica de resolução: decomponha as forças nos eixos x e y, encontre a resultante vetorial e aplique a segunda lei de Newton. Conceito central: força resultante e aceleração. Conceito para revisão: segunda lei e soma vetorial. BNCC: EM13CNT204. Bloom: Aplicar. Raciocínio: Dedutivo.

• ❌ A) 2,9. Incorreta: superestima a aceleração, possivelmente por erro na decomposição ou na soma vetorial.
• ❌ B) 2,4. Incorreta: é um valor próximo, mas ainda superior ao resultado correto; é preciso somar componentes, não módulos sem considerar direções.
• ✅ C) 1,5. Correta: a decomposição das forças e a aplicação de F_resultante = m·a levam a 1,5 m/s², conforme o gabarito fornecido.
• ❌ D) 1,3. Incorreta: subestima o resultado, indicando possível erro na soma vetorial ou na aplicação da relação entre força e aceleração.

Nota para aplicação: a resposta depende dos vetores mostrados nas imagens mencionadas. Sem a figura, não é possível refazer a decomposição; inclua o material visual original ao apresentar a questão.

4. Por que uma corredora acelera para a frente?

Durante a corrida em pista seca, o pé da atleta exerce uma força horizontal para trás sobre o solo. O pé não desliza e o centro de massa ganha velocidade para a frente. Qual conceito explica diretamente esse aumento de velocidade?

Dica de resolução: pense na interação entre o pé e o solo. Conceito central: terceira lei de Newton. Conceito para revisão: força de reação. BNCC: EM13CNT204. Bloom: Compreensão. Raciocínio: Dedutivo.

• ❌ A) A gravidade para baixo não se transforma em força horizontal durante o apoio; a situação descreve uma interação horizontal.
• ❌ B) A inércia mantém o estado de movimento, mas não causa o aumento da velocidade nem a aceleração por si só.
• ❌ C) A corredora não avança porque desloca significativamente a pista; o solo permanece praticamente imóvel.
• ❌ D) A energia muscular pode contribuir para o movimento, mas a aceleração depende de uma força resultante; a alternativa omite a interação com o solo.
• ✅ E) A força horizontal exercida pelo solo sobre o pé, oposta à força que o pé aplica ao solo, produz a aceleração para a frente. Pela terceira lei, as forças têm mesma intensidade e sentidos opostos; sem deslizamento, a interação é mediada principalmente pelo atrito estático.

5. Força aplicada e aceleração de um carro

Um gráfico apresenta a relação entre a força aplicada a um carro e sua aceleração. Se a força aumenta e a aceleração também aumenta, que lei de Newton está sendo demonstrada?

Dica de resolução: identifique a lei que relaciona força resultante, massa e aceleração. Conceito central: força e aceleração. Conceito para revisão: segunda lei de Newton. BNCC: EM13CNT204. Bloom: Compreender. Raciocínio: Crítico.

• ❌ A) Primeira Lei de Newton. Incorreta: trata da inércia e do movimento quando a força resultante é nula, não da relação descrita.
• ✅ B) Segunda Lei de Newton. Correta: para massa constante, F_resultante = m·a; aumentando a força resultante, aumenta a aceleração.
• ❌ C) Terceira Lei de Newton. Incorreta: descreve pares de forças de ação e reação, não a relação força-aceleração no mesmo corpo.
• ❌ D) Lei da Gravitação Universal. Incorreta: descreve a atração gravitacional entre massas e não é a relação representada pelo gráfico.
• ❌ E) Lei da Conservação da Energia. Incorreta: trata da conservação e transformação de energia, não da relação direta entre força e aceleração.

6. Qual é a lei da gravitação universal?

Qual alternativa apresenta corretamente a lei da gravitação universal de Newton?

Dica de resolução: revise a expressão da força gravitacional entre duas massas. Conceito central: lei da gravitação universal. Conceito para revisão: gravitação de Newton. BNCC: EM13CNT204. Bloom: Compreender. Raciocínio: Dedutivo.

• ❌ A) F = m₁·m₂/d². Incorreta: falta a constante gravitacional universal G.
• ✅ B) F = G·m₁·m₂/d². Correta: a força é proporcional ao produto das massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
• ❌ C) F = m₁ + m₂/d. Incorreta: não corresponde à lei; não soma as massas e não apresenta a dependência correta com a distância.
• ❌ D) F = G·(m₁ + m₂)/d². Incorreta: as massas devem ser multiplicadas, não somadas.
• ❌ E) F = G·m₁·m₂·d. Incorreta: a distância não fica no numerador; a força diminui com o quadrado da distância.

Como transformar esses exercícios em uma atividade prática?

Para transformar esses exercícios em uma atividade prática, eu seleciono questões conforme o objetivo da aula, organizo uma sequência de dificuldade crescente e reservo tempo para discutir os erros mais frequentes. Posso começar com a relação entre força e aceleração, avançar para a interação entre corredora e solo e depois propor sistemas com corda ou decomposição vetorial. Antes de aplicar, confiro unidades, alternativas e, quando o enunciado depende de imagem, incluo a figura original. Depois da resolução individual ou em duplas, comparo estratégias e peço que cada estudante justifique uma alternativa incorreta. Se quiser preparar uma lista nova sem começar do zero, você pode conhecer a página inicial do GeraProva e fazer o cadastro grátis. Eu uso ferramentas desse tipo para economizar tempo na montagem, mas mantenho a revisão pedagógica comigo.

Uma possibilidade é usar as questões conceituais como abertura e os problemas de cálculo como atividade de consolidação. Acompanhe quais justificativas se repetem e retome somente o ponto que gerou dificuldade. Assim, a correção também informa o próximo passo do planejamento.

As questões e os comentários são um ponto de partida e devem ser conferidos conforme o material visual e os objetivos da sua turma; se fizer sentido, teste o GeraProva para criar e revisar sua próxima atividade com mais agilidade.