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1000 \, \text{J} = \frac{1}{2} \times 5 \, \text{kg} \times v^2
\]
Multiplicando os dois lados por 2:
\[
2000 \, \text{J} = 5 \, \text{kg} \times v^2
\]
Dividindo ambos os lados por 5:
\[
400 \, \text{J/kg} = v^2
\]
Finalmente, tirando a raiz quadrada:
\[
v = \sqrt{400} = 20 \, \text{m/s}
\]
Assim, a velocidade do bloco ao atingir o solo é 20 m/s, a alternativa correta é a letra **b**.
**Questão:** Um objeto em queda livre é solto de uma altura de 20 metros. Qual será a
velocidade do objeto ao atingir o solo, desconsiderando a resistência do ar? (Considere g =
10 m/s²)
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 20 m/s²
**Resposta:** c) 20 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a equação da conservação da energia
ou a equação do movimento uniformemente acelerado. Sendo g a aceleração da gravidade
(10 m/s²), a fórmula que podemos usar é a da velocidade final em função da altura de
queda:
\[ v^2 = u^2 + 2gh \]
Onde:
- \( v \) é a velocidade final,
- \( u \) é a velocidade inicial (que é 0 m/s, pois o objeto é solto),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- \( h \) é a altura (20 m).
Substituindo os valores:
\[ v^2 = 0 + 2 \cdot 10 \cdot 20 \]
\[ v^2 = 400 \]
Agora, tirando a raiz quadrada:
\[ v = \sqrt{400} \]
\[ v = 20 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade do objeto ao atingir o solo será de 20 m/s. As alternativas a), b) e d)
estão incorretas, pois não correspondem ao resultado da equação utilizada.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) é colocado sobre uma superfície
horizontal sem atrito e é puxado por uma força constante \( F = 10 \, \text{N} \). Qual é a
aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 10 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 0 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** b) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton,
que é expressa pela fórmula:
\[
F = m \cdot a
\]
onde:
- \( F \) é a força aplicada (10 N),
- \( m \) é a massa do corpo (2 kg),
- \( a \) é a aceleração que queremos encontrar.
Rearranjando a fórmula para encontrar a aceleração, temos:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores na equação, obtemos:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é \( 5 \, \text{m/s}^2 \), que corresponde à alternativa b.
Questão: Um bloco de massa \(2 \, \text{kg}\) é puxado horizontalmente sobre uma
superfície plana com uma força constante de \(10 \, \text{N}\). Se o coeficiente de atrito
cinético entre o bloco e a superfície é \(0,2\), qual é a aceleração do bloco?
Alternativas:
a) \(1 \, \text{m/s}^2\)
b) \(2 \, \text{m/s}^2\)
c) \(3 \, \text{m/s}^2\)
d) \(4 \, \text{m/s}^2\)
Resposta: b) \(2 \, \text{m/s}^2\)
Explicação: Para resolver essa questão, precisamos aplicar a segunda lei de Newton, que é
dada por \(F_{\text{resultante}} = m \cdot a\).
1. Primeiro, calculamos a força de atrito. A força normal (\(N\)) atuando sobre o bloco é
igual ao peso do bloco, já que ele está em uma superfície horizontal. Portanto:
\[
N = m \cdot g = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N}
\]
2. Agora, podemos calcular a força de atrito (\(F_{\text{atrito}}\)):
\[
F_{\text{atrito}} = \mu \cdot N = 0,2 \cdot 19,6 \, \text{N} = 3,92 \, \text{N}
\]
3. A força resultante que atua no bloco é a força aplicada menos a força de atrito:
\[
F_{\text{resultante}} = F_{\text{aplicada}} - F_{\text{atrito}} = 10 \, \text{N} - 3,92 \,
\text{N} = 6,08 \, \text{N}
\]
4. Por fim, utilizamos a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração (\(a\)):