Segunda Lei de Newton: exercícios resolvidos com gabarito

Quando comecei a dar física para o primeiro ano do ensino médio, a segunda lei de Newton era sempre o ponto em que a turma travava. Os alunos decoravam F = m·a, mas na hora de resolver um exercício misturavam força com aceleração e esqueciam de somar as forças. Foi assim que comecei a montar listas com exercícios resolvidos e, mais tarde, a gerar bancos de questões com o GeraProva, que me poupou horas de digitação.

Neste post eu organizo os exercícios que mais uso, cada um com enunciado, alternativas, explicação do gabarito e o motivo de cada distrator estar errado. A ideia é que você possa aplicar direto na sala ou usar como modelo para as suas próprias provas.

O que diz a segunda lei de Newton?

A segunda lei de Newton afirma que a força resultante aplicada a um corpo é igual ao produto da sua massa pela aceleração que ele adquire, na mesma direção e no mesmo sentido da força. Em notação simples, F = m·a, com F em newtons, m em quilogramas e a em metros por segundo ao quadrado. Na prática, isso significa que, para uma mesma força, quanto maior a massa, menor a aceleração. Eu costumo resumir para os alunos assim: a força é a causa, a massa é a resistência e a aceleração é o efeito. Essa relação é a base de praticamente todos os exercícios de dinâmica do ensino médio, e por isso vale a pena dominá-la antes de qualquer outro tópico.

Como resolver exercícios de segunda lei de Newton passo a passo?

A forma mais segura de resolver um exercício de dinâmica é seguir sempre a mesma sequência, sem pular etapas. Em resumo: identifique todas as forças, calcule a força resultante somando-as vetorialmente, anote a massa e isole a aceleração na fórmula. Essa rotina evita a maioria dos erros que vejo nas provas.

• Passo 1: desenhe o corpo isolado e represente todas as forças que atuam sobre ele.
• Passo 2: calcule a força resultante. Forças de mesmo sentido se somam; de sentidos opostos, subtraem-se.
• Passo 3: identifique a massa e confira a unidade (gramas devem virar quilogramas).
• Passo 4: aplique F = m·a e isole a incógnita, sempre com a unidade SI.
• Passo 5: confira a direção e o sentido da aceleração, que são os mesmos da força resultante.

Eu peço para os alunos escreverem esses cinco passos no caderno antes de resolver a primeira questão. Parece burocrático, mas em duas semanas a maioria já faz de cabeça.

Quais são os erros mais comuns nesses exercícios?

Em turmas de ensino médio, os erros se repetem quase sempre. O mais frequente é usar a força aplicada em vez da força resultante, esquecendo o atrito ou outra força oposta. Outro é confundir massa com peso, especialmente em problemas que falam de objetos em superfícies horizontais. Também aparece muito a troca de unidades, como usar gramas numa fórmula que pede quilogramas. Por fim, há o erro conceitual de achar que uma força precisa existir continuamente para manter um corpo em movimento, o que contraria a primeira lei. Quando você identifica qual desses erros o aluno cometeu, a correção fica muito mais direcionada.

Como montar uma prova com exercícios de segunda lei de Newton?

Na minha experiência, uma prova de dinâmica funciona bem com três tipos de questão: cálculo direto de aceleração, interpretação de situações com mais de uma força e questões conceituais que comparam massas ou experimentos. Usar apenas cálculo direto deixa a prova previsível e não revela se o aluno entendeu a relação. Já questões conceituais, sem números, mostram o raciocínio. Eu costumo usar quatro a seis questões por avaliação, misturando níveis de dificuldade. Com o cadastro grátis no GeraProva, consigo gerar esse tipo de mistura em minutos e ajustar a dificuldade de cada item antes de imprimir.

Questões prontas com gabarito comentado

A seguir estão seis questões reais da base do GeraProva, com alternativas marcadas e a explicação de cada distrator. Use-as como estão ou como ponto de partida para adaptar à sua turma.

Um carro de 1000 kg acelera a 2 m/s². Calcule a força resultante aplicada no carro. Use a segunda lei de Newton.

Um carro de 1000 kg acelera a 2 m/s². Calcule a força resultante aplicada no carro. Use a segunda lei de Newton.

• ✅ A) F = 2000 N — F = 1000 kg × 2 m/s² = 2000 N, aplicação direta da fórmula.
• ❌ B) F = 500 N — valor baixo demais para a massa e a aceleração informadas.
• ❌ C) F = 1000 N — corresponde apenas à massa, sem multiplicar pela aceleração.
• ❌ D) F = 1500 N — resultado de cálculo incorreto, não corresponde ao produto m·a.
• ❌ E) F = 2500 N — inconsistente com os dados fornecidos.

Dica de resolução: aplique F = m·a. Conceito central: segunda lei de Newton. Conceito para revisão: revisar a segunda lei de Newton e suas aplicações. Código BNCC: EM13CNT204; nível de Bloom: Aplicar.

Durante uma aula, um professor apresenta um gráfico que mostra a relação entre a força aplicada e a aceleração de um carro. Se a força aumenta e a aceleração também, que lei de Newton está sendo demonstrada?

Durante uma aula, um professor apresenta um gráfico que mostra a relação entre a força aplicada e a aceleração de um carro. Se a força aumenta e a aceleração também, que lei de Newton está sendo demonstrada?

• ❌ A) Primeira Lei de Newton — não trata da relação entre força e aceleração.
• ✅ B) Segunda Lei de Newton — a relação F = m·a é exatamente a que o gráfico mostra.
• ❌ C) Terceira Lei de Newton — trata de ação e reação, não de força e aceleração.
• ❌ D) Lei da Gravitação Universal — não se aplica à aceleração de um carro sob força aplicada.
• ❌ E) Lei da Conservação da Energia — não trata da relação entre força e aceleração.

Dica de resolução: identifique a lei que relaciona força e aceleração. Conceito central: força e aceleração. Conceito para revisão: as leis de Newton, especialmente a segunda. Código BNCC: EM13CNT101; nível de Bloom: Compreender.

Qual das alternativas apresenta corretamente a lei de gravitação universal de Newton?

Qual das alternativas apresenta corretamente a lei de gravitação universal de Newton?

• ❌ A) F = m1·m2/d² — falta a constante gravitacional G.
• ✅ B) F = G·m1·m2/d² — a fórmula correta inclui a constante gravitacional G.
• ❌ C) F = m1+m2/d — não é a fórmula da gravitação e soma as massas indevidamente.
• ❌ D) F = G·(m1+m2)/d² — a fórmula deve multiplicar as massas, não somá-las.
• ❌ E) F = G·m1·m2·d — d não deve estar no numerador.

Dica de resolução: revise a lei de gravitação universal antes de responder. Conceito central: lei de gravitação universal. Conceito para revisão: estudar a lei de gravitação universal de Newton. Código BNCC: EM13CNT204; nível de Bloom: Compreender.

Durante uma atividade de Física em uma escola pública brasileira, uma bola de basquete está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. Em dois testes, os estudantes exercem forças horizontais simultâneas durante um curto intervalo, desprezando-se o atrito. No primeiro teste, as duas forças têm o mesmo sentido. No segundo, têm sentidos opostos, mas a intensidade da força exercida por um estudante é maior que a do outro. Com base nessa situação e na segunda lei de Newton, como a bola tende a se comportar imediatamente após o início de cada teste?

Durante uma atividade de Física em uma escola pública brasileira, uma bola de basquete está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. Em dois testes, os estudantes exercem forças horizontais simultâneas durante um curto intervalo, desprezando-se o atrito. No primeiro teste, as duas forças têm o mesmo sentido. No segundo, têm sentidos opostos, mas a intensidade da força exercida por um estudante é maior que a do outro. Com base nessa situação e na segunda lei de Newton, como a bola tende a se comportar imediatamente após o início de cada teste?

• ✅ A) No primeiro teste, a bola acelera no sentido comum das forças, cuja resultante tem intensidade igual à soma das intensidades. No segundo, como a bola parte do repouso, ela começa a se mover e acelera no sentido da força mais intensa, cuja resultante corresponde à diferença entre as intensidades. — a aceleração tem a direção e o sentido da resultante; forças de mesmo sentido se somam e, de sentidos opostos, a resultante é a diferença apontando para a mais intensa.
• ❌ B) No primeiro teste, a bola acelera no sentido comum das forças. No segundo, a bola se move no sentido da força mais intensa com aceleração determinada apenas por essa força, sem considerar a força oposta. — a força oposta deve entrar no cálculo; a aceleração depende da diferença entre as intensidades.
• ❌ C) No primeiro teste, as forças se anulam por atuarem simultaneamente. No segundo, a bola acelera no sentido da força mais intensa, pois a força menor apenas reduz a ação da maior. — forças de mesmo sentido não se anulam; elas se somam.
• ❌ D) No primeiro teste, a bola acelera no sentido comum das forças. No segundo, ela acelera no sentido da força mais intensa, mas sua velocidade inicial mantém o movimento em sentido contrário. — a bola parte do repouso, então não há velocidade inicial em sentido contrário.
• ❌ E) No primeiro teste, a bola acelera no sentido comum das forças. No segundo, as forças se anulam parcialmente, mas a bola permanece em repouso porque a resultante não é suficiente para iniciar seu movimento. — uma resultante não nula produz aceleração, sem valor mínimo para iniciar o movimento nesse contexto.

Dica de resolução: some as forças no mesmo sentido e compare intensidades em sentidos opostos. Conceito central: força resultante. Conceito para revisão: adição vetorial de forças. Código BNCC: EM13CNT204; nível de Bloom: Aplicação.

Um bloco de massa m = 2,0 kg é submetido a uma força resultante horizontal F = 10 N, dirigida para a direita. Usando a segunda lei de Newton F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²), determine a aceleração do bloco (indique magnitude e direção). Considere unidades SI.

Um bloco de massa m = 2,0 kg é submetido a uma força resultante horizontal F = 10 N, dirigida para a direita. Usando a segunda lei de Newton F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²), determine a aceleração do bloco (indique magnitude e direção). Considere unidades SI.

• ❌ A) a = 10,0 m/s², para a direita — erro de cálculo; a aceleração é F/m, não a própria força.
• ❌ B) a = 2,0 m/s², para a esquerda — direção errada; a aceleração segue a força resultante.
• ❌ C) a = 0 m/s², para a direita — aceleração nula ignoraria a força resultante aplicada.
• ✅ D) a = 5,0 m/s², para a direita — a = F/m = 10 N / 2,0 kg = 5,0 m/s², na direção da força.
• ❌ E) a = 20,0 m/s², para a direita — cálculo errado; a aceleração não pode ser maior que F/m.

Dica de resolução: aplique a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração. Conceito central: segunda lei de Newton. Conceito para revisão: revisar a aplicação da segunda lei e suas fórmulas. Código BNCC: EM13CNT101; nível de Bloom: Aplicar.

Durante uma atividade de Física, estudantes analisaram dois carrinhos em um trilho horizontal quase sem atrito. Uma mesma força resultante horizontal, de 6 N, foi aplicada a cada carrinho. O carrinho I tinha massa de 2 kg e apresentou aceleração de 3 m/s²; o carrinho II tinha massa de 6 kg e apresentou aceleração de 1 m/s². Como as condições do trilho e a força aplicada eram as mesmas, os resultados foram comparados para interpretar a resposta dos carrinhos à interação. Com base nos dados do experimento, qual conceito da Dinâmica explica por que o carrinho de maior massa apresentou menor aceleração sob a mesma força resultante?

Durante uma atividade de Física, estudantes analisaram dois carrinhos em um trilho horizontal quase sem atrito. Uma mesma força resultante horizontal, de 6 N, foi aplicada a cada carrinho. O carrinho I tinha massa de 2 kg e apresentou aceleração de 3 m/s²; o carrinho II tinha massa de 6 kg e apresentou aceleração de 1 m/s². Como as condições do trilho e a força aplicada eram as mesmas, os resultados foram comparados para interpretar a resposta dos carrinhos à interação. Com base nos dados do experimento, qual conceito da Dinâmica explica por que o carrinho de maior massa apresentou menor aceleração sob a mesma força resultante?

• ❌ A) O carrinho de maior massa apresenta menor aceleração porque uma massa maior faz a força resultante atuar com menor intensidade sobre o corpo. — a força é a mesma nos dois casos; a massa altera a aceleração, não a força.
• ❌ B) O carrinho de maior massa apresenta menor aceleração porque sua força resultante é anulada parcialmente pelo peso durante o movimento horizontal. — o peso atua na vertical, e o enunciado trata de força horizontal em trilho quase sem atrito.
• ❌ C) A mesma força resultante produz a mesma aceleração nos dois carrinhos, pois a aceleração depende apenas da intensidade da força aplicada. — ignora a massa na segunda lei; com a mesma força, massas diferentes geram acelerações diferentes.
• ❌ D) O carrinho de maior massa apresenta menor aceleração porque a força precisa primeiro aumentar sua velocidade antes de produzir aceleração. — aceleração é a própria variação da velocidade; não existe uma etapa anterior sem aceleração.
• ✅ E) A massa mede a inércia do corpo; por isso, para uma mesma força resultante, o carrinho de maior massa adquire menor aceleração, conforme a relação F = m·a. — a aceleração é F/m (6/2 = 3 m/s² e 6/6 = 1 m/s²), e a maior massa corresponde à maior inércia.

Dica de resolução: pense no que muda a dificuldade de acelerar um corpo. Conceito central: inércia. Conceito para revisão: segunda lei de Newton. Código BNCC: EM13CNT101; nível de Bloom: Compreensão.

Vale a pena usar o GeraProva para preparar essas provas?

Eu uso o GeraProva para duas coisas: montar a estrutura da prova a partir de um tema e revisar a dificuldade de cada questão. Com as questões acima como referência, a ferramenta cria novas variações com o mesmo nível de Bloom e o mesmo código BNCC, o que ajuda a não repetir exatamente o que foi visto em aula. Mesmo assim, reviso cada item antes de imprimir, porque o professor continua sendo quem decide o que cobrar. Se quiser testar com a sua turma, o GeraProva tem uma versão gratuita e o cadastro grátis leva menos de dois minutos.

Esses exercícios são um ponto de partida: adapte os números, troque os contextos e teste com a sua turma. Se quiser gerar uma prova inteira sobre segunda lei de Newton em poucos minutos, faça um teste grátis no GeraProva e veja se ela combina com o seu jeito de dar aula.