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\[
J = \Delta p = m \cdot \Delta v
\]
onde \(m\) é a massa do bloco, \(\Delta v\) é a variação de velocidade, e \(p\) é a
quantidade de movimento. A condição inicial é que o bloco está em repouso, então a
velocidade inicial \(v_0\) é \(0\). Portanto, temos:
\[
\Delta p = m \cdot (v_f - v_0) = m \cdot v_f \quad (\text{já que } v_0 = 0)
\]
Substituindo os valores:
\[
10 \, \text{Ns} = 2 \, \text{kg} \cdot v_f
\]
Agora, isolando \(v_f\):
\[
v_f = \frac{10 \, \text{Ns}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}
\]
Portanto, a velocidade do bloco após a aplicação do impulso é \(5 \, \text{m/s}\), que
corresponde à alternativa b.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) está em repouso em uma superfície
horizontal e lisa. Ele é submetido a uma força constante \( F = 10 \, \text{N} \) na direção
horizontal. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \( 1 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 10 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** b) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante \( F_{\text{resultante}} \) é igual ao produto da
massa \( m \) e a aceleração \( a \) do corpo, expressa pela fórmula:
\[
F_{\text{resultante}} = m \cdot a
\]
Neste caso, temos a força \( F = 10 \, \text{N} \) e a massa \( m = 2 \, \text{kg} \).
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[
10 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a
\]
Para encontrar \( a \), isolamos a variável:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco será \( 5 \, \text{m/s}^2 \), o que corresponde à alternativa
b). Essa questão é um exemplo básico do uso da segunda lei de Newton em um sistema em
que a força aplicada causa uma aceleração.
**Questão:** Um bloco de massa 10 kg está em repouso em uma superfície horizontal sem
atrito. Um força constante de 50 N é aplicada horizontalmente sobre o bloco. Qual é 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 calcular a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton, que
afirma que a força resultante (F) aplicada a um corpo é igual à massa do corpo (m)
multiplicada pela aceleração (a) que o corpo adquire. A fórmula é:
\[ F = m \cdot a \]
Onde:
- \( F \) é a força resultante (neste caso, 50 N),
- \( m \) é a massa do bloco (10 kg),
- \( a \) é a aceleração que queremos calcular.
Reorganizando a fórmula para encontrar a aceleração, temos:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{50 \, \text{N}}{10 \, \text{kg}} \]
\[ a = 5 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², fazendo da alternativa b) a resposta correta.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é solto de uma altura de 20 metros e cai livremente
sob a influência da gravidade, que é de aproximadamente 10 m/s². Qual é a velocidade do
bloco ao atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 40 m/s
d) 28 m/s
**Resposta:** c) 20 m/s
**Explicação:** Para calcular a velocidade do bloco ao atingir o solo, podemos usar a
équação da energia potencial e energia cinética ou a equação de movimento uniformemente
acelerado. Aqui usamos a segunda opção.
Quando o bloco é solto, a única força atuante sobre ele é a gravidade. Podemos usar a
seguinte fórmula para a velocidade final de um objeto em queda livre:
\[
v^2 = v_0^2 + 2gh
\]
onde:
- \(v\) é a velocidade final (que queremos encontrar),
- \(v_0\) é a velocidade inicial (0 m/s, já que o bloco é solto),
- \(g\) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),