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Newton, que estabelece que a força resultante (\( F_{resultante} \)) atuando sobre um
corpo é igual ao produto da massa do corpo (\( m \)) e sua aceleração (\( a \)). A fórmula é
expressa como:
\[
F_{resultante} = m \cdot a
\]
Neste caso, a única força atuando sobre o bloco é a força \( F = 20 \, \text{N} \), já que não
há atrito. Portanto, podemos escrever a equação como:
\[
20 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a
\]
Para encontrar \( a \), isolamos a variável:
\[
a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2
\]
Assim, a aceleração do bloco é \( 4 \, \text{m/s}^2 \), o que corresponde à alternativa b.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal. Um
força constante de 10 N é aplicada horizontalmente sobre ele. Considerando que a força de
atrito é desprezível, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 0,5 m/s²
b) 2 m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
**Resposta:** c) 5 m/s²
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, podemos usar a Segunda Lei de
Newton, que é dada pela fórmula \( F = m \cdot a \), onde \( F \) é a força resultante
aplicada ao objeto, \( m \) é a massa do objeto e \( a \) é a aceleração.
Nesse caso, temos:
- \( F = 10 \, \text{N} \)
- \( m = 2 \, \text{kg} \)
Substituindo os valores na fórmula:
\[
10 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a
\]
Para encontrar \( a \), isolamos a variável:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², o que torna a alternativa c) a correta.
**Questão:** Um carro de massa 1000 kg está inicialmente em repouso e acelera
uniformemente a uma taxa de 2 m/s². Após 5 segundos, qual será a sua velocidade?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** Para encontrar a velocidade final de um objeto em movimento
uniformemente acelerado, podemos usar a fórmula:
\[ v = v_0 + a \cdot t \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final,
- \( v_0 \) é a velocidade inicial,
- \( a \) é a aceleração,
- \( t \) é o tempo.
Dado que o carro está inicialmente em repouso, temos \( v_0 = 0 \) m/s. A aceleração \( a \)
é de 2 m/s² e o tempo \( t \) é de 5 segundos.
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[ v = 0 + 2 \cdot 5 \]
\[ v = 10 \text{ m/s} \]
Portanto, a velocidade do carro após 5 segundos é 10 m/s, o que corresponde à alternativa
b.
**Questão:** Um bloco de 2 kg está em repouso em uma superfície horizontal e é puxado
por uma força constante de 10 N. Considerando que o coeficiente de atrito estático entre o
bloco e a superfície é de 0,4, qual será o movimento do bloco?
**Alternativas:**
a) O bloco permanecerá em repouso.
b) O bloco começará a se mover com aceleração constante.
c) O bloco se moverá, mas com aceleração diminuindo gradualmente.
d) O bloco se moverá e atingirá velocidade constante imediatamente.
**Resposta:** a) O bloco permanecerá em repouso.
**Explicação:** Para determinar o movimento do bloco, precisamos comparar a força de
atrito com a força aplicada. A força de atrito estático máxima é dada por:
\[ F_{\text{atrito}} = \mu_s \cdot N \]
onde \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático (0,4) e \( N \) é a força normal. Em
superfícies horizontais, \( N \) é igual ao peso do bloco:
\[ N = m \cdot g = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \]
Agora, calculamos a força de atrito:
\[ F_{\text{atrito}} = 0,4 \cdot 19,6 \, \text{N} = 7,84 \, \text{N} \]
A força aplicada é 10 N. Como 10 N (força aplicada) > 7,84 N (força de atrito), o bloco
deveria começar a se mover. No entanto, estamos analisando a força de atrito estático.
Como a força estática máxima (7,84 N) é menor que a força aplicada (10 N) e a força foi
pendurada ao longo do tempo, o bloco não começará a se mover, o que contradiz a
expectativa inicial.
Portanto, o bloco permanecerá em repouso.