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c) 3 m/s²
d) 4 m/s²
Resposta: a) 2 m/s²
Explicação: Para resolver a questão, precisamos usar a segunda lei de Newton, que afirma
que a força resultante (F) que age sobre um corpo é igual ao produto da massa (m) do corpo
pela aceleração (a) desse corpo: F = m * a.
Primeiro, vamos calcular a força de atrito. A força de atrito (F_atrito) é dada pela fórmula:
F_atrito = μ * N
onde μ é o coeficiente de atrito (neste caso, 0,2), e N é a força normal. Em uma superfície
horizontal e em repouso, a força normal é igual ao peso do bloco, que é dado por:
N = m * g
onde g (aceleração devido à gravidade) é aproximadamente 10 m/s². Portanto:
N = 5 kg * 10 m/s² = 50 N
Agora podemos calcular a força de atrito:
F_atrito = 0,2 * 50 N = 10 N
Em seguida, calculamos a força resultante (F_resultante) que age sobre o bloco. A força
resultante é a força aplicada menos a força de atrito:
F_resultante = F_aplicada - F_atrito = 20 N - 10 N = 10 N
Agora podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração:
F_resultante = m * a
10 N = 5 kg * a
a = 10 N / 5 kg = 2 m/s²
Portanto, a aceleração do bloco após a força ser aplicada é 2 m/s², o que corresponde à
alternativa correta (a).
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como aproximadamente 10 m/s², qual é a
altura máxima que o objeto alcançará antes de começar a descer?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para calcular a altura máxima que um objeto atinge quando é lançado
verticalmente, podemos usar a fórmula derivada das equações do movimento
uniformemente acelerado. A velocidade final (v) no ponto mais alto é igual a 0 m/s.
Usando a equação:
\[ v^2 = u^2 + 2a s \]
Onde:
- \( v \) = velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( u \) = velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) = aceleração (que é -10 m/s², pois a gravidade atua para baixo),
- \( s \) = altura máxima.
Substituindo os valores na equação:
\[ 0 = (20)^2 + 2 \cdot (-10) \cdot s \]
\[ 0 = 400 - 20s \]
\[ 20s = 400 \]
\[ s = \frac{400}{20} = 20 \text{ m} \]
Portanto, a altura máxima que o objeto alcançará é de 20 metros.
**Questão:** Um carro de massa 1200 kg está em repouso e começa a se mover após uma
força constante de 600 N ser aplicada. Considerando que a força de atrito entre os pneus e a
estrada é de 200 N, qual é a aceleração do carro?
**Alternativas:**
a) 0,33 m/s²
b) 0,50 m/s²
c) 0,75 m/s²
d) 1,00 m/s²
**Resposta:** b) 0,50 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do carro, devemos primeiro encontrar a força
líquida que atua sobre ele. A força líquida (F_net) é dada pela diferença entre a força
aplicada (F_aplicada) e a força de atrito (F_atrito):
\[ F_{\text{net}} = F_{\text{aplicada}} - F_{\text{atrito}} \]
Substituindo os valores fornecidos:
\[ F_{\text{net}} = 600 \, \text{N} - 200 \, \text{N} = 400 \, \text{N} \]
Agora, podemos usar a segunda lei de Newton, que estabelece que a força líquida é igual à
massa do objeto multiplicada pela sua aceleração (a):
\[ F_{\text{net}} = m \cdot a \]
Portanto:
\[ 400 \, \text{N} = 1200 \, \text{kg} \cdot a \]
Para encontrar a aceleração (a):
\[ a = \frac{F_{\text{net}}}{m} = \frac{400 \, \text{N}}{1200 \, \text{kg}} = \frac{1}{3} \,
\text{m/s}² \approx 0,33 \, \text{m/s}² \]
Contudo, essa opção não está entre as alternativas, então vamos rever o cálculo. Na verdade,
o valor correto deveria ter sido:
\[ a = \frac{400 \, \text{N}}{1200 \, \text{kg}} \]
O que resulta realmente em:
\[ a = \frac{400}{1200} \]
Mas se levarmos em conta que estamos fazendo no cálculo sem erros:
Revisando:
\[ 600 - 200 = 400 \]
\[ a = \frac{400 \, \text{N}}{1200 \, \text{kg}} = 0,33 \, \text{m/s}² \]
Após revisão, a aceleração correta após o cálculo adequado seria 0,33, mas a alternativa