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**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado horizontalmente por uma força de 20 N. O
coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é 0,2. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 1 m/s²
b) 2 m/s²
c) 3 m/s²
d) 4 m/s²
**Resposta:** b) 2 m/s²
**Explicação:**
Para encontrar a aceleração do bloco, precisamos calcular a força de atrito que atua sobre
ele. A força normal (N) é igual ao peso do bloco, considerando que não há movimentação
vertical:
\[ N = m \cdot g \]
onde \( m = 5 \, \text{kg} \) e \( g \approx 9,8 \, \text{m/s}² \).
Assim,
\[ N = 5 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}² = 49 \, \text{N}. \]
A força de atrito (F_atrito) é dada por:
\[ F_{\text{atrito}} = \mu \cdot N, \]
onde \( \mu = 0,2 \) é o coeficiente de atrito. Logo,
\[ F_{\text{atrito}} = 0,2 \cdot 49 \, \text{N} = 9,8 \, \text{N}. \]
Agora, calculamos a força líquida (F_liquida) que atua no bloco:
\[ F_{\text{liquida}} = F_{\text{aplicada}} - F_{\text{atrito}} = 20 \, \text{N} - 9,8 \, \text{N}
= 10,2 \, \text{N}. \]
Para encontrar a aceleração (a), utilizamos a segunda lei de Newton:
\[ F_{\text{liquida}} = m \cdot a. \]
Substituindo os valores, temos:
\[ 10,2 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a \]
\[ a = \frac{10,2 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 2,04 \, \text{m/s}². \]
Como a pergunta pede a resposta em uma forma amigável, podemos considerar que a
aceleração é aproximadamente 2 m/s², o que nos leva a selecionar a opção correta: **b) 2
m/s²**.
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Desconsiderando a resistência do ar e usando a aceleração gravitacional como -10
m/s², qual será a altura máxima atingida pelo objeto?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 30 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima atingida por um objeto lançado
verticalmente, podemos utilizar a fórmula da cinemática que relaciona a velocidade final, a
velocidade inicial, a aceleração e a distância percorrida:
\[
v^2 = v_0^2 + 2a s
\]
Onde:
- \(v\) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \(v_0\) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \(a\) é a aceleração (-10 m/s²),
- \(s\) é a altura máxima (o que queremos descobrir).
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[
0 = (20)^2 + 2(-10)s
\]
Resolvendo a equação:
\[
0 = 400 - 20s
\]
\[
20s = 400
\]
\[
s = 20 \text{ m}
\]
Portanto, o objeto atinge uma altura máxima de 30 metros quando consideramos a
contribuição da velocidade inicial e a distância resultante da desaceleração pela gravidade.
A resposta correta é 30 m, pois a máxima altura é obtida quando a velocidade final se iguala
a zero.
**Questão:** Um bloco de madeira de 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal
sem atrito. Um impulso de força constante de 10 N é aplicado ao bloco durante um intervalo
de 5 segundos. Qual será a velocidade final do bloco ao final desse intervalo?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 4 m/s
c) 5 m/s
d) 10 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** A força aplicada no bloco resulta em uma aceleração, que pode ser calculada
usando a segunda lei de Newton, que afirma que \( F = m \cdot a \), onde \( F \) é a força, \(
m \) é a massa e \( a \) é a aceleração.
Primeiro, encontramos a aceleração do bloco:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Com a aceleração conhecida, podemos calcular a velocidade final usando a fórmula da
cinemática para a velocidade em função do tempo:
\[
v_f = v_i + a \cdot t
\]