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\[
a = \frac{F}{m} = \frac{20 \, N}{5 \, kg} = 4 \, m/s^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco será de \( 4 \, m/s^2 \), que corresponde à alternativa b).
As outras alternativas não são corretas pois não seguem os cálculos da segunda lei de
Newton com os dados fornecidos.
**Questão:** Um bloco de madeira com massa de 2 kg é deixado cair de uma altura de 5 m.
Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é a velocidade do bloco ao
atingir o solo?
Alternativas:
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 30 m/s
**Resposta:** b) 14 m/s
**Explicação:** Para encontrar a velocidade do bloco ao atingir o solo, podemos usar a
fórmula da energia potencial gravitacional e a conservação da energia.
A energia potencial (Ep) no ponto mais alto é dada por:
Ep = m * g * h
Onde:
- m = massa (2 kg)
- g = aceleração da gravidade (10 m/s²)
- h = altura (5 m)
Substituindo os valores:
Ep = 2 kg * 10 m/s² * 5 m = 100 J
Ao atingir o solo, essa energia potencial é transformada em energia cinética (Ec):
Ec = (1/2) * m * v²
Igualando a energia potencial à energia cinética:
100 J = (1/2) * 2 kg * v²
Isolando v:
100 J = kg * v²
v² = 100 J / 2 kg
v² = 50
v = √50
v ≈ 7,07 m/s
No entanto, vamos usar a fórmula da queda livre para determinar a velocidade ao atingir o
solo:
v = √(2 * g * h)
Substituindo os valores:
v = √(2 * 10 m/s² * 5 m)
v = √(100)
v = 10 m/s.
Parece que houve um erro na explicação anterior; a resposta correta na verdade é **10
m/s**.
Desculpe pela confusão. Portanto, a resposta correta é: a) 10 m/s.
Explicação fixa: A velocidade do bloco ao atingir o solo é calculada a partir da queda livre,
usando a equação v = √(2gh). Nesse caso, a saída correta da velocidade é 10 m/s quando a
altura e a gravidade são levadas em conta corretamente.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é empurrado em uma superfície horizontal com uma
força constante de 20 N. Considerando que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a
superfície é de 0,2, qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 0,5 m/s²
b) 2 m/s²
c) 2,5 m/s²
d) 4 m/s²
**Resposta:** b) 2 m/s²
**Explicação:**
Para resolver essa questão, precisamos primeiro calcular a força de atrito que atua sobre o
bloco. A força de atrito (F_atrito) é dada pela fórmula:
\[ F_{atrito} = \mu \cdot N \]
onde:
- \(\mu\) é o coeficiente de atrito cinético (neste caso, 0,2),
- \(N\) é a força normal. Para um bloco em uma superfície horizontal, \(N\) é igual ao peso
do bloco, que pode ser calculado como \(N = m \cdot g\), onde \(g\) é a aceleração devido à
gravidade (aproximadamente \(9,81 \, m/s^2\)).
Portanto, o peso do bloco é:
\[ N = 5 \, kg \cdot 9,81 \, m/s^2 = 49,05 \, N \]
Agora, calculamos a força de atrito:
\[ F_{atrito} = 0,2 \cdot 49,05 \, N \approx 9,81 \, N \]
Agora, podemos aplicar a segunda lei de Newton (\(F_{resultante} = m \cdot a\)). A força
resultante que age no bloco é a força aplicada menos a força de atrito:
\[ F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} \]
Substituindo os valores:
\[ F_{resultante} = 20 \, N - 9,81 \, N \approx 10,19 \, N \]
Agora, usando a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração:
\[ F_{resultante} = m \cdot a \]
Portanto:
\[ a = \frac{F_{resultante}}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{10,19 \, N}{5 \, kg} \approx 2,038 \, m/s^2 \]
Arredondando, temos que a aceleração é aproximadamente \( 2 \, m/s^2 \). Assim, a
alternativa correta é a letra b) 2 m/s².
Questão: Um objeto com massa de 5 kg está em repouso e é empurrado por uma força
constante de 10 N. Qual será a aceleração do objeto?
Alternativas:
a) 1 m/s²
b) 2 m/s²