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\[ F_{atrito} = 0,3 \cdot 49 \, \text{N} \]
\[ F_{atrito} = 14,7 \, \text{N} \]
A força resultante (F_resultante) que atua no bloco é a força aplicada menos a força de
atrito:
\[ F_{resultado} = F_{aplicada} - F_{atrito} \]
\[ F_{resultado} = 25 \, \text{N} - 14,7 \, \text{N} \]
\[ F_{resultado} = 10,3 \, \text{N} \]
Agora, podemos usar a segunda lei de Newton para calcular a aceleração (a) do bloco:
\[ F_{resultado} = m \cdot a \]
\[ 10,3 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a \]
Isolando a aceleração (a):
\[ a = \frac{10,3\, \text{N}}{5\, \text{kg}} \]
\[ a = 2,06 \, \text{m/s}^2 \]
Aproximando, temos que a aceleração do bloco é aproximadamente 2 m/s². Portanto, a
alternativa correta é b) 2 m/s².
**Questão:** Um corpo de massa 2 kg é solto de uma altura de 20 m. Qual é a velocidade do
corpo quando ele atinge o solo, desconsiderando a resistência do ar?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 14 m/s
d) 17 m/s
**Resposta:** b) 20 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos utilizar a conservação de energia. A
energia potencial gravitacional no início (quando o corpo está na altura de 20 m) é
convertida em energia cinética no final (quando o corpo atinge o solo).
A energia potencial gravitacional (Ep) é dada pela fórmula:
\[ Ep = m \cdot g \cdot h \]
onde:
- \( m \) é a massa do corpo (2 kg),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²),
- \( h \) é a altura (20 m).
Substituindo os valores:
\[ Ep = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 \cdot 20 \, \text{m} = 392 \, \text{J} \]
Quando o corpo atinge o solo, toda essa energia potencial se transforma em energia cinética
(Ec), que é dada por:
\[ Ec = \frac{1}{2} m v^2 \]
onde \( v \) é a velocidade do corpo ao atingir o solo. Então, igualamos a energia potencial à
energia cinética:
\[ 392 \, \text{J} = \frac{1}{2} \cdot 2 \, \text{kg} \cdot v^2 \]
Simplificando:
\[ 392 = 1 \cdot v^2 \]
\[ v^2 = 392 \]
\[ v = \sqrt{392} \]
\[ v \approx 20 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade do corpo ao atingir o solo é aproximadamente 20 m/s, o que torna a
alternativa b) a resposta correta.
Questão: Um carro de 1000 kg está se movendo em uma estrada horizontal com uma
velocidade de 20 m/s. De repente, o motorista aplica uma força de frenagem de 4000 N.
Qual será a desaceleração do carro?
Alternativas:
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
Resposta: c) 4 m/s²
Explicação: A desaceleração (ou aceleração negativa) pode ser encontrada usando a
segunda lei de Newton, que diz que a força resultante é igual à massa multiplicada pela
aceleração (F = m * a). Nesse caso, a força de frenagem é a força resultante e é negativa, uma
vez que está atuando contra o movimento do carro.
Sabemos que:
- Massa do carro (m) = 1000 kg
- Força de frenagem (F) = -4000 N (o sinal negativo indica que a força está agindo na direção
oposta ao movimento)
- Para encontrar a desaceleração (a), podemos rearranjar a fórmula: a = F/m.
Portanto:
a = -4000 N / 1000 kg = -4 m/s²
A desaceleração é 4 m/s². Como a pergunta pede a magnitude da desaceleração, a resposta
correta é 4 m/s², correspondente à alternativa c).
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, kg \) é puxado por uma força constante de \( F
= 10 \, N \) em uma superfície horizontal sem atrito. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \( 2 \, m/s^2 \)
b) \( 5 \, m/s^2 \)
c) \( 10 \, m/s^2 \)
d) \( 20 \, m/s^2 \)
**Resposta:** b) \( 5 \, m/s^2 \)
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton,
que afirma que a força resultante \( F \) em um objeto é igual ao produto da massa \( m \)
do objeto e sua aceleração \( a \), expressa pela fórmula:
\[
F = m \cdot a
\]
Neste caso, temos:
- \( F = 10 \, N \)
- \( m = 2 \, kg \)
Rearranjando a equação para resolver \( a \), temos: