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\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} \]
\[ a = 4 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 4 m/s², o que torna a alternativa b) a correta.
**Questão:** Um bloco de madeira de massa 5 kg está em repouso em uma superfície
horizontal. Um força horizontal de 15 N é aplicada ao bloco. Sabendo que o coeficiente de
atrito estático entre o bloco e a superfície é 0,4, determine se o bloco irá se mover.
**Alternativas:**
a) Sim, o bloco se moverá
b) Não, o bloco não se moverá
c) O bloco se moverá, mas somente ao aplicar uma força maior que 20 N
d) O movimento do bloco depende da intensidade e direção da força aplicada
**Resposta:** b) Não, o bloco não se moverá
**Explicação:** Para determinar se o bloco se moverá ou não, precisamos calcular a força
máxima de atrito estático que atua sobre o bloco. A força de atrito estático máxima
(F_atrito) é dada pela fórmula:
\[ F_{\text{atrito}} = \mu_s \cdot N \]
onde \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático e \( N \) é a força normal. Em uma
superfície horizontal, o peso do bloco é igual à força normal:
\[ N = m \cdot g \]
onde \( m = 5 \, \text{kg} \) e \( g \approx 9,8 \, \text{m/s}^2 \). Portanto,
\[ N = 5 \cdot 9,8 = 49 \, \text{N} \]
Agora, calculamos a força de atrito máxima:
\[ F_{\text{atrito}} = 0,4 \cdot 49 = 19,6 \, \text{N} \]
A força aplicada ao bloco é de 15 N, que é menor que a força de atrito máxima de 19,6 N.
Portanto, o bloco não se moverá, pois a força de atrito estática é suficiente para equilibrar a
força aplicada. Assim, a resposta correta é que o bloco não se moverá.
**Questão:** Um carro de 1.000 kg está inicialmente parado e então acelera uniformemente,
atingindo uma velocidade de 20 m/s em 10 segundos. Qual é a força média aplicada pelo
motor do carro durante esse intervalo?
**Alternativas:**
a) 1.000 N
b) 2.000 N
c) 2.500 N
d) 3.000 N
**Resposta:** b) 2.000 N
**Explicação:** Para calcular a força média aplicada pelo motor do carro, primeiro
precisamos determinar a aceleração. A aceleração (a) pode ser calculada pela fórmula:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]
Onde:
- \(\Delta v\) é a variação da velocidade (de 0 m/s a 20 m/s, portanto \(\Delta v = 20 \,
\text{m/s} - 0 \, \text{m/s} = 20 \, \text{m/s}\))
- \(\Delta t\) é o intervalo de tempo (10 s)
Agora, substituindo esses valores na fórmula:
\[ a = \frac{20 \, \text{m/s}}{10 \, \text{s}} = 2 \, \text{m/s}^2 \]
Agora que temos a aceleração, podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a
força média (F), que é dada por:
\[ F = m \cdot a \]
Onde:
- \(m\) é a massa do carro (1.000 kg)
- \(a\) é a aceleração que acabamos de calcular (2 m/s²)
Substituindo os valores:
\[ F = 1.000 \, \text{kg} \cdot 2 \, \text{m/s}^2 = 2.000 \, \text{N} \]
Portanto, a força média aplicada pelo motor do carro durante esse intervalo é 2.000 N. A
alternativa correta é b) 2.000 N.
**Questão:** Um corpo em movimento retilíneo uniforme (MRU) percorre 100 metros em
20 segundos. Qual é a velocidade média do corpo?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 5 m/s
c) 10 m/s
d) 15 m/s
**Resposta:** b) 5 m/s
**Explicação:** A velocidade média pode ser calculada pela relação entre a distância
percorrida e o tempo gasto. A fórmula para a velocidade média (v) é:
\[ v = \frac{d}{t} \]
onde:
- \( d \) é a distância (100 metros)
- \( t \) é o tempo (20 segundos)
Substituindo os valores na fórmula:
\[ v = \frac{100 \text{ m}}{20 \text{ s}} = 5 \text{ m/s} \]
Portanto, a velocidade média do corpo é de 5 metros por segundo, que é a alternativa
correta.
**Questão:** Um bloco de massa \(2\,\text{kg}\) está em repouso em uma superfície
horizontal sem atrito. Um força constante de \(10\,\text{N}\) é aplicada horizontalmente
ao bloco. Qual será a velocidade do bloco após \(3\,\text{s}\)?
**Alternativas:**
a) \(5\,\text{m/s}\)
b) \(10\,\text{m/s}\)
c) \(15\,\text{m/s}\)
d) \(20\,\text{m/s}\)
**Resposta:** a) \(5\,\text{m/s}\)