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\[ F_{atrito} = \mu \cdot N \]
onde \( \mu = 0,3 \) é o coeficiente de atrito cinético e \( N \) é a força normal. Como o
bloco está em uma superfície horizontal e não há forças verticais atuando além do peso do
bloco, temos que:
\[ N = m \cdot g \]
onde \( m = 5 \, \text{kg} \) e \( g \approx 9,81 \, \text{m/s}^2 \).
Calculando \( N \):
\[ N = 5 \cdot 9,81 = 49,05 \, \text{N} \]
Agora, calculamos a força de atrito:
\[ F_{atrito} = 0,3 \cdot 49,05 \approx 14,72 \, \text{N} \]
Em seguida, vamos aplicar a segunda lei de Newton (\( F_{resultante} = m \cdot a \)). A
força resultante (F_resultante) é a força aplicada menos a força de atrito:
\[ F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} \]
\[ F_{resultante} = 20 \, \text{N} - 14,72 \, \text{N} = 5,28 \, \text{N} \]
Agora, usando a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração (\( a \)):
\[ F_{resultante} = m \cdot a \]
\[ 5,28 = 5 \cdot a \]
\[ a = \frac{5,28}{5} \approx 1,056 \, \text{m/s}^2 \]
Se revermos, perceba que a resposta correta seria a aceleração correta para o tratamento
dado. Contudo, ao traçar os arredondamentos, encontraremos que depende especialmente
dos arredondamentos que fizemos.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é puxado horizontalmente por uma força de 10 N.
Sabendo que o bloco está sobre uma superfície sem atrito, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) 10 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:** Para encontrar a aceleração de um corpo, podemos usar a segunda lei de
Newton, que é expressa pela fórmula \( F = m \cdot a \), onde \( F \) é a força resultante, \(
m \) é a massa e \( a \) é a aceleração.
Neste caso, a força \( F \) é de 10 N e a massa \( m \) do bloco é de 2 kg.
Rearranjando a fórmula para encontrar a aceleração \( a \):
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}²
\]
Portanto, a aceleração do bloco é de \( 5 \, \text{m/s}² \), o que corresponde à alternativa
(b).
Questão: Um corpo em movimento retilíneo uniforme (MRU) se desloca a uma velocidade
constante de 10 m/s. Qual a distância percorrida pelo corpo em 5 segundos?
Alternativas:
a) 25 m
b) 50 m
c) 40 m
d) 15 m
Resposta: b) 50 m
Explicação: No movimento retilíneo uniforme (MRU), a distância percorrida (d) é dada pela
fórmula:
\[ d = v \times t \]
onde \( v \) é a velocidade e \( t \) é o tempo. Neste caso, a velocidade \( v \) é de 10 m/s e
o tempo \( t \) é de 5 segundos. Substituindo os valores na fórmula:
\[ d = 10 \, \text{m/s} \times 5 \, \text{s} = 50 \, \text{m} \]
Portanto, a distância percorrida pelo corpo em 5 segundos é de 50 metros. A resposta
correta é a letra b.
**Questão:** Um objeto de massa 5 kg é solto de uma altura de 20 metros. Considerando
que não há resistência do ar e que a aceleração da gravidade é de aproximadamente 10
m/s², qual é a velocidade do objeto no momento em que atinge o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 40 m/s
d) 50 m/s
**Resposta:** c) 20 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos utilizar a conservação da energia ou as
equações do movimento uniformemente acelerado. Aqui, vamos usar as equações do
movimento.
Quando o objeto é solto de uma altura h, sua energia potencial gravitacional inicial é
convertida em energia cinética no momento da queda. A variação de altura é a única forma
de energia envolvida.
A energia potencial inicial (Ep) é dada por:
\[ Ep = m \cdot g \cdot h \]
onde:
- \( m = 5 \, kg \) (massa do objeto)
- \( g = 10 \, m/s² \) (aceleração da gravidade)
- \( h = 20 \, m \) (altura)
Substituindo os valores:
\[ Ep = 5 \, kg \cdot 10 \, m/s² \cdot 20 \, m = 1000 \, J \]
No momento em que o objeto atinge o solo, toda a energia potencial se transforma em
energia cinética (Ec), que é dada por:
\[ Ec = \frac{1}{2} m v² \]
onde \( v \) é a velocidade do objeto.
Igualando a energia potencial e a energia cinética:
\[ 1000 \, J = \frac{1}{2} \cdot 5 \, kg \cdot v² \]
\[ 1000 = \frac{5}{2} v² \]
Multiplicando ambos os lados por 2: