Exercícios sobre inércia (com respostas comentadas)
Inércia é a propriedade da matéria que indica resistência à mudança de seu estado.
A Primeira Lei de Newton ou Princípio da Inércia diz:
Um corpo tende a permanecer no estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme, a não ser que a força resultante que atua sobre ele seja diferente de zero.
Resolva as questões abaixo para testar sua compreensão do conceito de inércia.
Questão 1
Durante uma aula de Física, a professora pediu aos alunos que dessem exemplos do que acontece com objetos quando nenhuma força age sobre eles.
Pedro disse que "objetos em repouso ficam parados para sempre e objetos em movimento continuam se movendo para sempre, em linha reta e com velocidade constante, caso não haja forças atuando".
A afirmação de Pedro está de acordo com qual lei da Física?
a) Segunda Lei de Newton, pois relaciona força e aceleração.
b) Lei da Gravitação Universal, pois trata da atração entre corpos.
c) Primeira Lei de Newton, também chamada de Lei da Inércia.
d) Terceira Lei de Newton, pois trata da ação e reação entre corpos.
Resposta correta: alternativa c) Primeira Lei de Newton, também chamada de Lei da Inércia.
A afirmação de Pedro descreve exatamente o enunciado da Primeira Lei de Newton, também conhecida como Lei da Inércia:
"Todo corpo continua em seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme, a menos que seja obrigado a mudar esse estado por forças impressas sobre ele"
Essa lei estabelece dois princípios fundamentais, na ausência de força externa:
- O corpo em repouso permanece em repouso,
- O corpo em movimento permanece em MRU.
Questão 2
Em um ônibus em movimento, um passageiro segura uma sacola sobre seu colo.
Quando o motorista freia bruscamente, a sacola tende a escorregar para frente.
Esse fenômeno ocorre porque:
a) A sacola possui inércia e tende a continuar seu estado de movimento, mesmo após o ônibus frear.
b) A gravidade puxa a sacola em direção ao movimento do ônibus.
c) O ar dentro do ônibus empurra a sacola para frente quando o veículo freia.
d) A força de atrito entre a sacola e o colo do passageiro empurra a sacola para frente.
Resposta correta: alternativa a) A sacola possui inércia e tende a continuar seu estado de movimento, mesmo após o ônibus frear.
Antes da freada, tanto o ônibus quanto a sacola estavam em movimento com a mesma velocidade.
Quando o ônibus freia bruscamente, uma força (atrito dos freios) age sobre ele, desacelerando-o.
Porém, nenhuma força suficiente age diretamente sobre a sacola para desacelerá-la no mesmo instante.
Pela Lei da Inércia, a sacola tende a continuar em movimento com a velocidade que tinha antes — por isso ela desliza para frente em relação ao ônibus.
Questão 3
Uma moeda é colocada sobre um cartão postal que está sobre a borda de um copo.
Quando o cartão é retirado rapidamente com um puxão horizontal, a moeda cai diretamente dentro do copo, em vez de acompanhar o movimento do cartão.
Esse experimento demonstra qual característica da inércia?
a) Inércia de movimento, pois a moeda estava em movimento e continuou se movendo.
b) Inércia de repouso, pois a moeda estava parada e tendeu a permanecer parada quando o cartão foi removido rapidamente.
c) Inércia de rotação, pois a moeda girou ao cair dentro do copo.
d) Ausência de inércia, pois a moeda não acompanhou o cartão.
Resposta correta: alternativa b) Inércia de repouso, pois a moeda estava parada e tendeu a permanecer parada quando o cartão foi removido rapidamente.
Nesse experimento clássico, a moeda estava em repouso sobre o cartão.
Quando o cartão é retirado rapidamente:
- O tempo de contato entre o cartão e a moeda é muito pequeno
- A força de atrito entre o cartão e a moeda é insuficiente para colocar a moeda em movimento horizontal
- Pela Lei da Inércia, a moeda tende a permanecer em repouso no mesmo lugar
- Sem o cartão sustentando-a, a gravidade a puxa verticalmente para dentro do copo
Isso demonstra a inércia de repouso: corpos em repouso tendem a permanecer em repouso na ausência de força resultante.
Questão 4
Dois carrinhos estão parados sobre uma superfície sem atrito.
O carrinho A tem massa de 2 kg e o carrinho B tem massa de 8 kg.
Ambos recebem um empurrão idêntico e depois são abandonados.
Com base na relação entre massa e inércia, assinale a alternativa correta:
a) O carrinho A é mais difícil de colocar em movimento, pois tem maior inércia.
b) O carrinho B é mais fácil de colocar em movimento, pois tem maior massa.
c) Ambos os carrinhos têm a mesma inércia, pois estavam em repouso.
d) O carrinho A é mais fácil de colocar em movimento, pois tem menor massa e, portanto, menor inércia.
Resposta correta: alternativa d) O carrinho A é mais fácil de colocar em movimento, pois tem menor massa e, portanto, menor inércia.
A inércia é a propriedade de um corpo de resistir a mudanças em seu estado de movimento ou repouso.
Quanto maior a massa, maior a inércia — ou seja, maior a resistência a mudanças no estado de movimento.
Observe o resumo na tabela abaixo:
| Carrinho | Massa | Inércia | Facilidade de mover |
|---|---|---|---|
| A | 2 kg | Menor | Mais fácil |
| B | 8 kg | Maior | Mais difícil |
Por isso é mais fácil empurrar uma bicicleta do que um carro, porque a massa e a inércia são diretamente proporcionais.
Questão 5
Durante um jogo de futebol, o goleiro chuta a bola com força e ela rola pelo gramado, desacelerando gradualmente até parar.
Um colega de time afirmou:
"A bola parou porque perdeu sua força motriz."
Essa explicação está correta?
Assinale a alternativa que melhor responde à questão com base na Primeira Lei de Newton:
a) Sim, pois a bola precisa de força contínua para se manter em movimento.
b) Sim, pois sem força, os objetos naturalmente desaceleram e param.
c) Não, pois a bola parou devido à força de atrito do gramado, que agiu contra o movimento, e não porque perdeu uma "força motriz".
d) Não, pois a bola deveria ter acelerado após o chute por causa da inércia.
Resposta correta: alternativa c) Não, pois a bola parou devido à força de atrito do gramado, que agiu contra o movimento, e não porque perdeu uma "força motriz".
A explicação do colega está incorreta e reflete um equívoco comum que existia antes de Newton — a ideia aristotélica de que objetos precisam de uma "força motriz" para continuar em movimento.
Pela Primeira Lei de Newton:
- Se não houvesse atrito, a bola continuaria rolando indefinidamente em linha reta.
- A bola parou porque a força de atrito do gramado agiu sobre ela, reduzindo sua velocidade progressivamente até zero.
- Não existe "força motriz" armazenada no objeto — o que existe é a tendência à inércia, que é interrompida por forças externas como o atrito.
Em uma superfície sem atrito (como o espaço), a bola continuaria se movendo para sempre — isso é inércia de movimento!
Questão 6
Um caminhão de 10.000 kg e uma motocicleta de 200 kg trafegam lado a lado em uma rodovia, ambos à velocidade de 80 km/h.
O semáforo à frente fecha e ambos precisam frear.
Considerando que os freios de ambos os veículos aplicam a mesma força de frenagem, assinale a alternativa correta sobre o que ocorre:
a) Ambos param na mesma distância, pois estão à mesma velocidade.
b) A motocicleta para em maior distância, pois tem menor massa e, portanto, menor inércia.
c) Ambos param na mesma distância, pois a força de frenagem aplicada é igual.
d) O caminhão para em maior distância, pois tem maior massa, maior inércia e resiste mais à mudança de estado de movimento.
Resposta correta: alternativa d) O caminhão para em maior distância, pois tem maior massa, maior inércia e resiste mais à mudança de estado de movimento.
Usando a Segunda Lei de Newton para analisar a desaceleração de cada veículo com a mesma força de frenagem F, temos:
F = m . a ⇒ a = F / m
- Desaceleração da motocicleta (m = 200 kg): amoto = F / 200
- Desaceleração do caminhão (m = 10.000 kg): acaminhão = F / 10.000
Como o enunciado disse que F é igual nos dois casos, temos:
amoto≫ acaminhão
A motocicleta desacelera, então, muito mais rapidamente e para em menor distância.
O caminhão, por ter muito mais massa (e portanto muito mais inércia), resiste muito mais à mudança de movimento e precisa de uma distância bem maior para parar.
Questão 7
Uma espaçonave se move no espaço interestelar, longe de qualquer campo gravitacional e sem qualquer propulsão ativa.
Ela carrega dois contêineres:
- o contêiner P, com massa de 500 kg, e
- o contêiner Q, com massa de 2000 kg.
Os astronautas precisam deslocar cada contêiner dentro da nave.
Com base na Primeira Lei de Newton e na relação entre massa e inércia, analise as afirmativas:
I. No espaço, sem gravidade, os dois contêineres ficam "sem peso" e, portanto, são igualmente fáceis de deslocar.
II. Mesmo sem peso, o contêiner Q exige maior força para ser colocado em movimento do que o contêiner P, pois sua inércia é maior.
III. Uma vez em movimento dentro da nave, o contêiner Q é mais difícil de parar do que o contêiner P, pois sua inércia de movimento é maior.
Assinale a alternativa correta:
a) Apenas a afirmativa I é verdadeira.
b) Apenas a afirmativa II é verdadeira.
c) Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras.
d) Apenas as afirmativas II e III são verdadeiras.
Resposta correta: alternativa d) Apenas as afirmativas II e III são verdadeiras.
Vamos analisar cada afirmativa separadamente.
Afirmativa I — FALSA
Embora no espaço os contêineres fiquem sem peso (P = m·g = 0, pois g ≈ 0), eles não perdem sua massa.
A inércia depende da massa, não do peso.
Portanto, o contêiner Q (2000 kg) ainda é muito mais difícil de deslocar do que o conteiner P (500 kg).
Afirmativa II — VERDADEIRA
A inércia é proporcional à massa.
O contêiner Q tem 4 vezes mais massa que o P, ou:
mQ / mP=2000 / 500 = 4
Logo, é necessária 4 vezes mais força para dar a mesma aceleração ao contêiner Q.
Afirmativa III — VERDADEIRA
Uma vez em movimento, pela inércia de movimento, ambos os contêineres tenderiam a continuar se movendo indefinidamente (sem forças externas).
Porém, para parar o contêiner Q, é necessária maior força (ou o mesmo força por mais tempo), pois ele possui maior inércia de movimento.
Continue praticando com exercícios sobre a primeira lei de Newton (com gabarito explicado).
SOUTO, Ana. Exercícios sobre inércia (com respostas comentadas). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-inercia-com-respostas-comentadas/. Acesso em:
