Prévia do material em texto
\[ a = 4 \, m/s² \]
Portanto, a aceleração do corpo é de 4 m/s², o que torna a alternativa b) a resposta correta.
**Questão:** Um bloco de 5 kg é puxado horizontalmente em uma superfície sem atrito por
uma força de 20 N. De acordo com a segunda lei de Newton, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** c) 4 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração de um corpo sob a ação de uma força,
utilizamos a segunda lei de Newton, que é expressa pela fórmula \( F = m \cdot a \), onde \(
F \) é a força resultante aplicada ao corpo, \( m \) é a massa do corpo e \( a \) é a
aceleração.
Neste caso, temos:
- Força \( F = 20 \) N
- Massa \( m = 5 \) kg
Rearranjando a fórmula para encontrar a aceleração, obtemos:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores:
\[
a = \frac{20 \text{ N}}{5 \text{ kg}} = 4 \text{ m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é \( 4 \text{ m/s}^2 \). A alternativa correta é a opção c.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é colocado sobre uma superfície horizontal e é puxado
por uma força de 10 N. Se o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é 0,3,
qual será 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 resolver a questão, primeiro precisamos calcular a força de atrito que
atua sobre o bloco. A fórmula para a força de atrito cinético (F_atrito) é dada por:
\[ F_{\text{atrito}} = \mu_k \cdot N \]
onde:
- \(\mu_k\) é o coeficiente de atrito cinético,
- \(N\) é a força normal.
A força normal em uma superfície horizontal é igual ao peso do bloco, que pode ser
calculado por:
\[ N = m \cdot g \]
onde:
- \(m = 2 \, \text{kg}\) (massa do bloco),
- \(g \approx 9,8 \, \text{m/s}^2\) (aceleração da gravidade).
Calculando a força normal:
\[ N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \]
Agora, substituindo, temos:
\[ F_{\text{atrito}} = 0,3 \cdot 19,6 \, \text{N} = 5,88 \, \text{N} \]
A força resultante (F_resultante) que atua no bloco, considerando a força de tração e a força
de atrito, é dada por:
\[ F_{\text{resultante}} = F_{\text{aplicada}} - F_{\text{atrito}} \]
Substituindo os valores:
\[ F_{\text{resultante}} = 10 \, \text{N} - 5,88 \, \text{N} = 4,12 \, \text{N} \]
Agora, para encontrar a aceleração (a), usamos a segunda lei de Newton (\(F = m \cdot a\)):
\[ 4,12 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a \]
Resolvendo para a aceleração:
\[ a = \frac{4,12 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 2,06 \, \text{m/s}^2 \]
Arredondando, a aceleração do bloco é aproximadamente 2 m/s². Portanto, a alternativa
correta é a letra b) 2 m/s².
**Questão:** Um carro está se movendo em linha reta com uma velocidade constante de 20
m/s. De repente, ele começa a desacelerar devido a um freio aplicado, e atinge uma parada
total em 5 segundos. Qual é a aceleração média do carro durante esse tempo?
**Alternativas:**
a) -2 m/s²
b) -4 m/s²
c) -5 m/s²
d) -8 m/s²
**Resposta:** b) -4 m/s²
**Explicação:**
A aceleração média (a) pode ser calculada usando a fórmula:
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t}
\]
onde \(\Delta v\) é a variação da velocidade e \(\Delta t\) é o intervalo de tempo.
1. **Variação da Velocidade (\(\Delta v\))**: O carro inicialmente está a 20 m/s e para em 0
m/s. Portanto, a variação da velocidade é:
\[
\Delta v = v_f - v_i = 0 \, \text{m/s} - 20 \, \text{m/s} = -20 \, \text{m/s}
\]
2. **Intervalo de Tempo (\(\Delta t\))**: O tempo tomado para parar é de 5 segundos.