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\[ a = \frac{3000 \text{ N}}{1200 \text{ kg}} \]
\[ a = 2,5 \text{ m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do carro é de 2,5 m/s², o que corresponde à alternativa b).
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é colocado sobre uma superfície horizontal. Se a força
de atrito estático máxima entre o bloco e a superfície é de 20 N, qual é o valor da força
mínima que deve ser aplicada horizontalmente para que o bloco comece a se mover?
**Alternativas:**
a) 5 N
b) 10 N
c) 20 N
d) 25 N
**Resposta:** c) 20 N
**Explicação:** Para que um objeto comece a se mover, a força aplicada deve superar a
força de atrito estático máxima. A força de atrito estático máxima pode ser calculada pela
fórmula:
\[ F_{atrito} = \mu_s \cdot N \]
onde \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático e \( N \) é a força normal. No caso deste
bloco sobre uma superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco, que é dado
por:
\[ N = m \cdot g = 5 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 49 \, \text{N} \]
Considerando que a força de atrito estático máxima é de 20 N, isso significa que a força
aplicada deve ser maior do que essa para que o bloco inicie o movimento. Portanto, a
resposta correta é **20 N**, pois é exatamente o valor da força de atrito estático máxima
que o bloco deve superar para começar a se mover. Assim, a força mínima que deve ser
aplicada para iniciar o movimento é igual a 20 N.
**Questão:** Um carro de corrida está em uma pista circular e mantém uma velocidade
constante de 120 km/h. Qual é a característica principal do movimento do carro,
considerando que a direção do carro está sempre mudando?
**Alternativas:**
a) O carro está em movimento retilíneo uniforme.
b) O carro está em movimento circular uniforme.
c) O carro está em movimento acelerado.
d) O carro está em repouso.
**Resposta:** b) O carro está em movimento circular uniforme.
**Explicação:** O movimento circular uniforme ocorre quando um objeto se desloca ao
longo de uma trajetória circular, mantendo uma velocidade escalar constante. No caso do
carro de corrida, mesmo que sua velocidade (120 km/h) seja constante, a direção de sua
velocidade está mudando continuamente para manter o movimento na pista circular. Essa
mudança contínua de direção implica que há uma aceleração centrípeta atuando, que é
necessária para mudar a direção do vetor velocidade. Portanto, apesar de não haver
variação na magnitude da velocidade, a mudança de direção significa que o carro está
sujeito a uma aceleração resultante, caracterizando-o como um exemplo de movimento
circular uniforme.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é colocado em uma superfície horizontal e é puxado
por uma força constante de 10 N. Considerando que o coeficiente de atrito entre o bloco e a
superfície é 0,1, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 5 m/s²
d) 6 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para resolver essa questão, vamos primeiramente calcular a força de atrito
que age sobre o bloco. A força de atrito (F_atrito) é dada por:
\[ F_{atrito} = \mu \cdot N \]
onde \( \mu \) é o coeficiente de atrito e \( N \) é a força normal. Em uma superfície
horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco, que pode ser calculado pela fórmula:
\[ N = m \cdot g \]
onde \( m = 2 \,kg \) (massa do bloco) e \( g = 9,8 \,m/s² \) (aceleração da gravidade).
Calculando a força normal:
\[ N = 2 \,kg \cdot 9,8 \,m/s² = 19,6 \,N \]
Agora, podemos calcular a força de atrito:
\[ F_{atrito} = 0,1 \cdot 19,6 \,N = 1,96 \,N \]
Essa força de atrito age na direção oposta à força de 10 N aplicada. A força resultante
(F_resultante) que provoca a aceleração do bloco é a diferença entre a força aplicada e a
força de atrito:
\[ F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} = 10 \,N - 1,96 \,N = 8,04 \,N \]
Agora, usando a segunda lei de Newton, que estabelece que a força resultante é igual ao
produto da massa pela aceleração (F = m · a):
\[ F_{resultante} = m \cdot a \]
Substituindo os valores:
\[ 8,04 \,N = 2 \,kg \cdot a \]
Isolando a aceleração (a):
\[ a = \frac{8,04 \,N}{2 \,kg} = 4,02 \,m/s² \]
Arredondando, temos a aceleração do bloco como aproximadamente 4 m/s². Portanto, a
resposta correta é a alternativa b) 4 m/s².
**Questão:** Um carro de 1.200 kg está se movendo a uma velocidade constante de 20 m/s.
De repente, o motorista aplica os freios e o carro para totalmente em 5 segundos. Qual é a
força média exercida pelos freios durante esse período?
**Alternativas:**
a) 480 N
b) 600 N
c) 720 N
d) 840 N
**Resposta:** b) 600 N