Lista de exercícios sobre a Primeira Lei de Newton (Inércia) para o 1º Ano do Ensino Médio, com gabarito e resoluções algébricas. Atividades focadas no equilíbrio de forças, tração, peso e manutenção do estado de repouso ou Movimento Retilíneo Uniforme.
Material didático estruturado para professores otimizarem o planejamento de aulas alinhado à BNCC. Baixe e Imprima este conteúdo prático e leve desafios sobre a física do equilíbrio estático e dinâmico para seus alunos. Gabarito e Resolução no final da página.

Primeira Lei de Newton (Inércia e Equilíbrio)

1)
Sabendo que o bloco se encontra em Equilíbrio Dinâmico (velocidade constante):
a) Qual é o valor matemático da Força Resultante ($F_R$) sobre o bloco?



b) Calcule a intensidade da força $F_2$ que puxa o bloco para a esquerda.

2)
Com base no estado de Equilíbrio Estático do lustre:
a) Calcule a intensidade da Força Peso ($P$) que puxa o lustre para baixo.



b) Calcule a intensidade da Força de Tração ($T$) suportada pelo cabo de aço.

3)
Analisando a queda com velocidade constante (Primeira Lei de Newton):
a) Calcule a Força Peso total do sistema.



b) Calcule a Força de Resistência do Ar ($F_{ar}$) que atua contra o movimento.

4)
Analise as afirmações abaixo sobre a Primeira Lei de Newton e marque (V) para verdadeiro ou (F) para falso:

(                            ) A inércia é a tendência natural que os corpos possuem de manter seu estado original de repouso ou de movimento retilíneo e uniforme.
(                            ) A inércia de um corpo depende de sua velocidade; corpos mais rápidos possuem obrigatoriamente mais inércia.
(                            ) Se a força resultante sobre um carro é nula, ele pode estar trafegando em uma estrada reta com velocidade constante.
(                            ) A massa de um corpo é a medida quantitativa de sua inércia; quanto mais massivo, mais difícil é alterar sua velocidade.
(                            ) Para manter um objeto movendo-se no espaço sideral (longe de qualquer gravidade ou atrito) com velocidade constante, é necessário aplicar uma força contínua sobre ele.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:

A) V - V - F - V - F

B) F - F - V - V - V

C) V - F - V - V - F

D) V - F - F - V - F

5)
Relacione a primeira coluna com os conceitos cinemáticos e dinâmicos correspondentes na segunda coluna:

(1) Inércia
(2) Equilíbrio Estático
(3) Equilíbrio Dinâmico
(4) Massa
(5) Força Resultante Nula

(                            ) Grandeza física escalar que representa a medida da inércia de um corpo.
(                            ) Condição de um corpo que permanece permanentemente em repouso ($v = 0$).
(                            ) Condição matemática indispensável para que a Primeira Lei de Newton seja aplicada.
(                            ) Condição de um corpo que se move em linha reta com velocidade constante ($v \neq 0$).
(                            ) Propriedade da matéria de resistir a mudanças em seu estado de movimento.

A sequência correta de preenchimento é:

A) 1 - 2 - 5 - 3 - 4

B) 4 - 2 - 5 - 3 - 1

C) 4 - 3 - 5 - 2 - 1

D) 5 - 2 - 4 - 3 - 1

6)
Duas equipes participam de um cabo de guerra. A corda encontra-se perfeitamente estática. Se a equipe A puxa a corda para a direita com uma força de 450 N, com qual força a equipe B deve puxar a corda para a esquerda para manter o sistema em repouso?

A) 0 N

B) 225 N

C) 450 N

D) 900 N

7)
Um submarino viaja submerso em águas profundas em linha reta e com velocidade rigorosamente constante. Se os motores produzem uma força de propulsão de 3000 N para a frente, qual é o valor da força de arrasto (resistência da água) que atua sobre o submarino para trás?

A) 0 N

B) 3000 N

C) 6000 N

D) 0 N

8)
Uma pesada caixa de metal de massa 12 kg encontra-se esquecida e em repouso sobre o piso horizontal de um galpão. Considerando a gravidade $g = 10 \, m/s^2$, calcule o módulo da Força Normal exercida pelo chão sobre a caixa para mantê-la estática.

A) 1,2 N

B) 120 N

C) 60 N

D) 12 N

9)
Um balão meteorológico contendo instrumentos científicos possui uma massa total de 400 kg. Ele se encontra pairando no ar (totalmente parado em relação ao solo) em uma certa altitude. Considerando $g = 10 \, m/s^2$, qual é a força de Empuxo (para cima) necessária para manter esse equilíbrio?

A) 2000 N

B) 400 N

C) 40 N

D) 4000 N

10)
Um trem-bala viaja a 250 km/h em um trilho retilíneo e horizontal, mantendo essa velocidade inalterada. Os motores elétricos exercem uma força propulsora constante de 15.000 N. Qual deve ser o módulo da Força de Atrito total (trilho e ar) oposta ao movimento?

A) 0 N

B) 15.000 N

C) 30.000 N

D) 7.500 N

Questão 1:

a) $F_R = 0$

b) $F_2 = 50$

Questão 2:

a) $P = 25$

b) $T = 25$

Questão 3:

a) $P = 850$

b) $F_{ar} = 850$

Questão 4: C

Questão 5: B

Questão 6: C

Questão 7: B

Questão 8: B

Questão 9: D

Questão 10: B

Plano de Aula da Atividade

Plano de Aula: Física – Primeira Lei de Newton (Inércia e Equilíbrio)

Séries:

1ª Série do Ensino Médio (Introdução aos conceitos de inércia, referenciais inerciais e análise de forças resultantes nulas).

Habilidades BNCC:

  • EM13CNT101: Analisar e representar as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas.

  • EM13CNT204: Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, com base na análise de interações e nas Leis de Newton, para o ensino da mecânica clássica.

  • EM13CNT301: Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, interpretar diagramas de forças equilibradas e justificar conclusões através do modelo matemático de equilíbrio estático e dinâmico.

Material de referência física

Objetivos do Conhecimento:

  • Princípio da Inércia: Compreender que todo corpo tende a manter seu estado de repouso ou de Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U.) a menos que forças externas não nulas atuem sobre ele.

     

  • Equilíbrio Estático e Dinâmico: Diferenciar corpos parados (velocidade zero) de corpos em M.R.U. (velocidade constante), entendendo que em ambos a Força Resultante é zero ($F_R = 0$).

  • Massa como Medida da Inércia: Identificar que quanto maior a massa de um corpo, maior a sua inércia (maior a dificuldade de alterar seu estado de movimento).

Objetivos da Aula:

  • Interpretar diagramas de corpo livre onde as forças aplicadas se anulam.

  • Aplicar o conceito de Resultante Nula para encontrar valores desconhecidos de tração, atrito e força normal.

  • Desenvolver resoluções puramente matemáticas, partindo da premissa de que a aceleração é zero, garantindo o rigor algébrico.

Produzido por:

Cleiton Bentes