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\[ F_r = m \cdot a \]
1. **Força total aplicada:** A força horizontal aplicada ao corpo é de 15 N.
2. **Força de atrito:** A força de atrito que se opõe ao movimento é de 8 N.
3. **Força resultante:** Para calcular a força resultante, subtraímos a força de atrito da
força aplicada:
\[ F_r = F_aplicada - F_atrito \]
\[ F_r = 15 N - 8 N = 7 N \]
4. **Cálculo da aceleração:** Agora, utilizando a força resultante e a massa do corpo,
podemos encontrar a aceleração:
\[ 7 N = 2 kg \cdot a \]
Dividindo ambos os lados por 2 kg, temos:
\[ a = \frac{7 N}{2 kg} = 3.5 \, m/s² \]
Assim, a aceleração resultante do corpo é de **3,5 m/s²**, que corresponde à alternativa
**b**.
**Questão:** Um bloco de madeira de massa 2 kg é colocado em uma superfície horizontal e
recebe uma força constante de 10 N. Considerando que o coeficiente de atrito cinético entre
o bloco e a superfície é de 0,3, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 0,5 m/s²
b) 2 m/s²
c) 3 m/s²
d) 4 m/s²
**Resposta:** b) 2 m/s²
**Explicação:** Para resolver a questão, precisamos usar a segunda lei de Newton que diz
que a força resultante é igual ao produto da massa pela aceleração (F = m * a). Primeiro,
precisamos calcular a força de atrito que atua contra o movimento do bloco.
A força de atrito (F_atrito) é dada pela fórmula:
\[ F_{atrito} = \mu \cdot N \]
onde:
- \( \mu \) é o coeficiente de atrito (0,3);
- \( N \) é a força normal, que em uma superfície horizontal é igual ao peso do bloco.
Portanto, \( N = m \cdot g \), onde \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade).
Calculando a força normal:
\[ N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \]
Agora, calculamos a força de atrito:
\[ F_{atrito} = 0,3 \cdot 19,6 \, \text{N} = 5,88 \, \text{N} \]
A força resultante (F_resultante) que atua sobre o bloco é a força aplicada menos a força de
atrito:
\[ F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} = 10 \, \text{N} - 5,88 \, \text{N} = 4,12 \,
\text{N} \]
Agora podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração:
\[ F_{resultante} = m \cdot a \]
\[ 4,12 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a \]
\[ a = \frac{4,12 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 2,06 \, \text{m/s}^2 \approx 2 \,
\text{m/s}^2 \]
Assim, a aceleração do bloco é aproximadamente 2 m/s², o que corresponde à alternativa
b).
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², quanto tempo levará para o
objeto atingir a altura máxima?
**Alternativas:**
a) 1 s
b) 2 s
c) 4 s
d) 5 s
**Resposta:** b) 2 s
**Explicação:** Para determinar o tempo que o objeto leva para alcançar a altura máxima,
podemos usar a seguinte equação da cinemática:
\[ v = v_0 - g \cdot t \]
Onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto máximo),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( g \) é a aceleração devido à gravidade (10 m/s²),
- \( t \) é o tempo que queremos encontrar.
Na altura máxima, a velocidade final \( v \) será 0 m/s. Assim, podemos igualar a equação:
\[ 0 = 20 - 10 \cdot t \]
Isolando \( t \):
\[ 10t = 20 \]
\[ t = \frac{20}{10} \]
\[ t = 2 \, \text{s} \]
Portanto, o objeto levará 2 segundos para atingir a altura máxima. A alternativa correta é b)
2 s.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado horizontalmente em uma superfície sem
atrito com uma força constante de 20 N. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que é expressa pela fórmula:
\[ F = m \cdot a \]
Onde:
- \( F \) é a força resultante,
- \( m \) é a massa do objeto,
- \( a \) é a aceleração.
No problema, a força \( F \) aplicada ao bloco é de 20 N e a massa \( m \) do bloco é de 5 kg.