PROPOSTA DISCIPLINAR
FÍSICA
1. TÍTULO: Leis de Newton
2. CONTÚDOS:
Conteúdo estruturante: Movimento
Conteúdo Básico: Momentum e inércia Conservação de quantidade de movimento (momentum),
Variação da quantidade de movimento = Impulso, 2ª Lei de Newton, 3ª Lei de Newton e condições
de equilíbrio.
Conteúdo específico: 1ª e 2ª Lei de Newton
3. Quantidade de aulas: 3 (três) aulas
4. Etapa: Ensino Médio
5. Recursos a serem utilizados:

Data show – Slides.

Vídeo – Dinâmica – As Leis de Newton- www.youtube.com/watch?v=TNYt-qfMO9Q

Simuladores:
http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-and-motion-basics
http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-1d.

Livro Didático.
e
6. Encaminhamentos metodológicos:
AULA 1 – Apresentada com Slides
No primeiro momento apresentar aos alunos quem é Newton?
Isaac Newton (1642-1727) nasceu em Woolsthorpe(Inglaterra).
Foi educado na Universidade de Cambridge. Newton fez
descobertas importantes em Matemática, Óptica e Mecânica. Em
sua obra “Princípios Matemáticos de Filosofia Natural”,
enunciou as três leis fundamentais do movimento, conhecidas
hoje como leis de Newton. Galileu, no século XVII, chamou de
inércia à tendência que os corpos apresentam para resistirem à
mudança do estado de movimento em que se encontram.
Anos mais tarde, Newton enunciou a Lei da inércia, que iremos
ver a seguir
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Já no segundo momento instigar o aluno a pensar onde podemos encontrar no seu dia a dia as Leis de
Newton, como aplicação de forças, inércia e seus significados.
Existe na natureza uma tendência de não se alterar o estado de movimento de um objeto, isto é, um
objeto em repouso tende naturalmente a permanecer em repouso. Um objeto com velocidade
constante tende a manter a sua velocidade constante.
Essa tendência natural de tudo permanecer como está é conhecida como inércia. No caso da
Mecânica, essa observação a respeito do comportamento da natureza levou Newton a enunciar a sua
famosa Lei da Inércia.
''Por que a maçã sempre cai
perpendicularmente
ao
chão?
perguntou-se Newton. Por que ela
não se move para os lados, ou para
cima, mas sempre em direção ao
centro da Terra? Certamente,
porque a Terra a atrai. Tem de
haver uma força de atração
envolvida nisso. “
Diante disso temos:
A primeira lei de Newton diz que todo corpo tende a manter o seu estado de movimento.
Se em repouso, irá permanecer em repouso, desde que não haja forças atuando sobre este corpo, ou
se elas estiverem em equilíbrio
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Lei da Inércia
Se em movimento, permanecerá em movimento até que haja uma força contrária
que faça o corpo parar. Se não houver força contrária a velocidade será constante
e o movimento retilíneo.
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O exemplo mais simples, do ponto de vista da observação da
inércia dos corpos, é aquele dos passageiros num veículo.
Quando o veículo é brecado, os passageiros tendem a manterse no seu estado de movimento. Por isso, as pessoas "vão para
a frente" do ônibus quando este é brecado. Na realidade, a
mudança do estado de movimento é apenas do ônibus. Os
passageiros simplesmente tendem a manter-se como estavam.
Da inércia resultam os ferimentos em acidentes no tráfego.
Exemplo 1
Quando o ônibus freia, os passageiros tendem, por
inércia, a prosseguir com a velocidade que tinham,
em relação ao solo. Assim, são atirados para frente
em relação ao ônibus.
Exemplo 2
Quando um motoqueiro está em movimento e
para bruscamente com a sua moto, ele é
arremessado para frente, pois todo corpo que
está em movimento tende permanecer em
movimento.
Atividades de verificação de aproproação do conhecimento
Exemplo: "Para que a velocidade de um automóvel permaneça constante numa estrada reta e
horizontal, é necessário manter o pedal do acelerador pressionado". Isso significa que deve existir
uma força resultante para se manter constante a velocidade do automóvel? Justifique sua resposta.
R: Não, como sabemos: para que um corpo possua velocidade constante em linha reta, ele deve estar
isento de alguma força desigual. O fato de se manter o pé no acelerador é que a força propulsora
exercida pelo carro é a mesma força exercida pelo ar (Resistência do ar) somado com o atrito (Força
de Atrito), logo estas forças se anulam.
1) Explique detalhadamente porque ao puxarmos rapidamente, a toalha de uma mesa que contém
sobre ela vários pratos de porcelana, não derrubamos nenhum.
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2) Quando um ônibus inicialmente parado arranca, um passageiro que estava de pé sem segurar nos
estribos perde o equilíbrio e cai. Como se explica o tombo de acordo com a idéia de inércia?
3) Quando um ônibus inicialmente parado arranca, um passageiro que estava de pé sem segurar nos
estribos perde o equilíbrio e cai. Como se explica o tombo de acordo com a idéia de inércia?
4) Um carro freia bruscamente e o passageiro bate com a cabeça no vidro pára-brisa. Qual a
explicação de acordo com a lei da inércia.
5) Explique a função do cinto de segurança de um carro, utilizando o conceito de inércia.
6) A respeito do conceito da inércia, assinale a frase correta:
a) Um ponto material tende a manter sua aceleração por inércia.
b) Uma partícula pode ter movimento circular e uniforme, por inércia.
c) O único estado cinemático que pode ser mantido por inércia é o repouso.
d) Não pode existir movimento perpétuo, sem a presença de uma força.
e) A velocidade vetorial de uma partícula tende a se manter por inércia; a força é usada para alterar
a velocidade e não para mantê-la.
7) Um homem, no interior de um elevador, está jogando dardos em um alvo fixado na parede interna
do elevador. Inicialmente, o elevador está em repouso, em relação à Terra, suposta um Sistema
Inercial e o homem acerta os dardos bem no centro do alvo. Em seguida, o elevador está em
movimento retilíneo e uniforme em relação à Terra. Se o homem quiser continuar acertando o centro
do alvo, como deverá fazer a mira, em relação ao seu procedimento com o elevador parado?
a) mais alto;
b) mais baixo;
c) mais alto se o elevador está subindo, mais baixo se descendo;
d) mais baixo se o elevador estiver descendo e mais alto se descendo;
e) exatamente do mesmo modo.
Aula 2
No primeiro momento retomar a 1ª Lei de Newton com a retomada das atividades problemáticas
aplicada na aula 1.
Na sequencia iniciar a indagação da 2ª Lei de Newton
QUAL É A SITUAÇÃO PROBLEMA NAS ILUSTRAÇÕES ABAIXO:
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A Segunda Lei de Newton
De acordo com o princípio da inércia, um corpo só pode sair de seu estado de repouso ou de
movimento retilíneo com velocidade constante se sobre ele atuar uma força resultante externa.
Neste momento, poderíamos perguntar:
``O que acontece se existir uma força resultante externa agindo no corpo?''
Nesta situação, o corpo fica sujeito a uma aceleração, ou seja, um corpo sujeito a uma força
resultante externa movimenta-se com velocidade variável.
É fácil perceber que, se quisermos acelerar um corpo, por exemplo, desde o repouso , a intensidade
da força que teremos de aplicar dependerá da massa do corpo. Se, por exemplo, o corpo for um carro,
é evidente que a força necessária será muito menor do que se tratasse de um caminhão. Desta forma,
quanto maior a massa do corpo, maior deverá ser a intensidade da força necessária para que ele
alcance uma determinada aceleração. Ai temos:


FR  ma
Esta equação vetorial impõe que a força Resultante e a
aceleração tenham a mesma direção e o mesmo sentido. No
SI a unidade de força é o newton ou (N):
Onde:
F é a força aplicada
m é a massa do corpo (kg)
a é a aceleração do corpo
Por definição, o newton é a força que produz uma
aceleração de 1 m/s2 quando aplicada em uma massa de
1kg.
Força de Contato
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Normal

N
Sempre perpendicular ao plano e apontando
para a direção contrária do plano.
Se o carrinho do supermercado estiver vazio, é muito fácil fazê-lo correr. Mas se o
carrinho estiver cheio, você tem que se esforçar muito para fazê-lo andar.

F
Vamos calcular a aceleração do objeto nas situações abaixo:
m = 5 Kg
F = 10N
FR  ma
10  5a
a  2m

F2
m = 5 Kg
F = 10N
1
F = 5N
2
F = 3N
s2

F3

F1
FR  ma
10  5  3  5a
a  1,6 m 2
s
3
Medindo o Peso
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O peso das pessoas é medido em balanças.
Quanto maior a massa da pessoa, maior é a força
peso
P = m.g e maior é a deflexão que a força
peso exerce numa mola. Essa mola, por sua vez,
está acoplada a um ponteiro.
A esta força, chamamos Força Peso, e podemos expressá-la como:
O Peso de um corpo é a força com que a Terra o atrai, podendo ser variável, quando a gravidade
variar, ou seja, quando não estamos nas proximidades da Terra. A massa de um corpo, por sua vez, é
constante, ou seja, não varia. Existe uma unidade muito utilizada pela indústria, principalmente
quando tratamos de força peso, que é o kilograma-força, que por definição é:
1kgf é o peso de um corpo de massa 1kg submetido a aceleração da gravidade de 9,8m/s².
Não confundir massa e peso!!!
Massa é uma propriedade da matéria e independe do local onde está o corpo. Peso é uma força
gravitacional e depende dos corpos envolvidos.
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Exemplo: Na Terra, a aceleração da gravidade é em média 9,8 m/s2, e na Lua é 1,6 m/s2. Para um
corpo de massa 5 kg, determinar:
a) O peso desse corpo na Terra;
b) A massa e o peso desse corpo.
Atividade Problematizadora
1) A massa de uma pessoa é 70kg. A aceleração da gravidade num local da Terra é 9,8 m/s² e na Lua
1,6 m/s². Determine o peso da pessoa na Terra, na Lua e a massa da pessoa na Lua.
RESOLUÇÃO:
PT = m.gT
PT = 70.9,8= 686N
PL = m.gL
PL = 70.1,6 = 112N
2) Seja um corpo de massa 2 kg, em repouso, apoiado sobre um plano horizontal sob a ação das
forças horizontais F1 e F2 de intensidades 10 N e 4 N respectivamente, conforme indica a figura.
a) Qual a aceleração adquirida pelo corpo?
b) Achar a velocidade e o espaço percorrido pelo corpo 10 s após o início do movimento.
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3) Determine a aceleração adquirida por um corpo de massa 2 kg, sabendo que sobre ele atua uma
força resultante de intensidade 8 N.
4) Qual é o peso, na Lua, de um astronauta que na Terra tem peso 784 N? Considere gT = 9,8 m/s2 e
gL = 1,6 m/s2.
5) Um homem empurra um caixote para a direita, com velocidade constante, sobre uma superfície
horizontal. Desprezando-se a resistência do ar, o diagrama que melhor representa as forças que
atuam no caixote é:
Aula 3
Para uma melhor apropriação do conhecimento será retamada as atividades da aula 2 e nesta aula
será passado um vídeo sobre a Dinâmica – Leis de Newton 1ª e 2ª Lei.
E aplicação dos simuladores online - http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-and-motionbasics e http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-1d
7. Perspectiva de abordagem interdisciplinar:
A possibilidade de uma interdisciplinaridade com a matemática é evidente, pois se faz necessário
uma boa compreensão algébrica e suas características.
Nesse momento, para uma melhor compreensão das leis de Newton e suas aplicação, será necessário
a relação entre partes e elementos do texto para comprrensão das atividades, ou seja, aplicação do
conceito na prática.
8. Material complementar:
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Vídeo – Dinâmica – As Leis de Newton- www.youtube.com/watch?v=TNYt-qfMO9Q

Simuladores:
http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-and-motion-basics
http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-1d.

e
9. Referências consultadas
BONJORNO & CLINTON. Física fundamental -- Novo: volume único, 2º. grau. São Paulo: FTD, 1999.,
Vídeo – Dinâmica – As Leis de Newton- www.youtube.com/watch?v=TNYt-qfMO9Q
Simuladores:
http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-and-motion-basics
http://phet.colorado.edu/en/simulation/forces-1d.
e
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