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Alternativas:
a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) 10 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (F) sobre um objeto é igual à massa (m) do objeto
multiplicada pela sua aceleração (a), ou seja, \( F = m \cdot a \).
Dado que a força aplicada é 10 N e a massa do bloco é 2 kg, podemos rearranjar a fórmula
para encontrar a aceleração:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}²
\]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s². A resposta correta é a opção b).
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície
horizontal sem atrito. Ele é empurrado por uma força constante de 10 N. Qual será a
velocidade do bloco após 3 segundos?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 30 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a segunda lei de Newton, que afirma
que a força resultante (F) sobre um objeto é igual à massa (m) do objeto multiplicada pela
sua aceleração (a): \( F = m \cdot a \).
1. **Cálculo da aceleração:** Sabemos que a força aplicada é de 10 N e a massa do bloco é de
2 kg. Podemos rearranjar a fórmula para encontrar a aceleração:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
2. **Cálculo da velocidade:** O bloco parte do repouso, o que significa que sua velocidade
inicial (v0) é 0 m/s. Usamos a fórmula da cinemática:
\[
v = v_0 + a \cdot t
\]
Substituindo os valores, onde \( t = 3 \, \text{s} \):
\[
v = 0 + 5 \, \text{m/s}^2 \cdot 3 \, \text{s} = 15 \, \text{m/s}
\]
Por fim, a resposta correta é 15 m/s, mas observe que essa velocidade corresponde à
alternativa c), não à b). Há um erro nas opções apresentadas, portanto, devemos corrigir a
resposta correta para c) 15 m/s.
Assim, a questão correta com suas alternativas e resposta ajustadas é a seguinte:
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície
horizontal sem atrito. Ele é empurrado por uma força constante de 10 N. Qual será a
velocidade do bloco após 3 segundos?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 30 m/s
**Resposta:** c) 15 m/s
**Explicação:** Calculamos a aceleração com a segunda lei de Newton (F = m·a), obtendo a
= 5 m/s². Em 3 segundos, a velocidade do bloco aumenta de 0 m/s (repouso) para 15 m/s.
**Questão:** Um corpo de massa 5 kg está em repouso em uma superfície horizontal e é
puxado por uma força horizontal de 20 N. Considerando que o coeficiente de atrito estático
entre o corpo e a superfície é de 0,4, o corpo começará a se mover?
**Alternativas:**
a) Sim, porque a força de atrito é menor que a força aplicada.
b) Não, porque a força de atrito é maior que a força aplicada.
c) Sim, porque o corpo sempre se move com qualquer força aplicada.
d) Não, porque a massa do corpo é muito grande.
**Resposta:** a) Sim, porque a força de atrito é menor que a força aplicada.
**Explicação:**
Para determinar se o corpo começará a se mover, devemos calcular a força de atrito estático
máxima que pode atuar sobre ele. A força de atrito estático máxima (\( F_{atrito\_max} \)) é
dada pela fórmula:
\[
F_{atrito\_max} = \mu_s \cdot N
\]
onde \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático e \( N \) é a força normal. Em uma
superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do corpo, que pode ser calculado como:
\[
N = m \cdot g
\]
onde \( m \) é a massa do corpo (5 kg) e \( g \) é a aceleração da gravidade
(aproximadamente \( 9,8 \, \text{m/s}^2 \)).
Assim, temos:
\[
N = 5 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 49 \, \text{N}
\]
Agora, podemos calcular a força de atrito estático máxima:
\[
F_{atrito\_max} = 0,4 \cdot 49 \, \text{N} = 19,6 \, \text{N}
\]