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c) \( 4 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** b) \( 3 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, primeiramente, devemos calcular a
força de atrito que atua contra o movimento do bloco. A força de atrito (\( F_a \)) é dada
pela fórmula:
\[
F_a = \mu \cdot N
\]
onde \( \mu = 0,2 \) é o coeficiente de atrito e \( N \) é a força normal. Em uma superfície
horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco, dado por:
\[
N = m \cdot g
\]
onde \( g \approx 9,8 \, \text{m/s}^2 \). Portanto:
\[
N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N}
\]
Agora, calculamos a força de atrito:
\[
F_a = 0,2 \cdot 19,6 \, \text{N} = 3,92 \, \text{N}
\]
A força resultante (\( F_r \)) que atua sobre o bloco é a diferença entre a força aplicada e a
força de atrito:
\[
F_r = F_{aplicada} - F_a = 10 \, \text{N} - 3,92 \, \text{N} = 6,08 \, \text{N}
\]
Com a força resultante, podemos agora calcular a aceleração (\( a \)) usando a segunda lei
de Newton:
\[
F_r = m \cdot a \quad \Rightarrow \quad a = \frac{F_r}{m} = \frac{6,08 \, \text{N}}{2 \,
\text{kg}} = 3,04 \, \text{m/s}^2
\]
Arredondando, a aceleração do bloco é aproximadamente \( 3 \, \text{m/s}^2 \). Assim, a
resposta correta é a letra b).
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está inicialmente em repouso em uma superfície
horizontal sem atrito. Ele é empurrado por uma força constante de 10 N. Qual será a
velocidade do bloco após 5 segundos?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 12 m/s
d) 15 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a segunda lei de Newton, que
estabelece que a força resultante \( F \) em um objeto é igual ao produto da sua massa \( m
\) pela sua aceleração \( a \):
\[ F = m \cdot a \]
Dessa forma, podemos encontrar a aceleração do bloco usando a força aplicada e a massa:
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2 \]
Depois, usamos a fórmula da cinemática para calcular a velocidade final (\( v \)) do bloco
após um determinado tempo (\( t \)), sabendo que ele parte do repouso:
\[ v = u + a \cdot t \]
onde \( u \) é a velocidade inicial, que neste caso é 0 (pois o bloco parte do repouso). Assim,
temos:
\[ v = 0 + (5 \, \text{m/s}^2) \cdot (5 \, \text{s}) = 25 \, \text{m/s} \]
Como a questão pede para calcular a velocidade após 5 segundos e identificou um erro no
enunciado anterior sobre a resposta correta, na verdade a velocidade é \( 25 \, \text{m/s}
\), que não está nas alternativas fornecidas. Portanto, todos as opções fornecidas se tornam
incorretas.
**Revisão do enunciado da questão com uma alternativa correta:**
Assim, proporcionando alternativas que incluem a resposta correta com a reorganização:
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está inicialmente em repouso em uma superfície
horizontal sem atrito. Ele é empurrado por uma força constante de 10 N. Qual será a
velocidade do bloco após 5 segundos?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 12,5 m/s
d) 25 m/s
**Resposta:** d) 25 m/s
**Explicação:** Utilizando a mesma análise anterior, foi encontrado que a aceleração do
bloco é \( 5 \, m/s^2 \) e, após 5 segundos, a velocidade é de \( 25 \, m/s \). Isso confirma a
aplicação correta das leis da física.
Questão: Um carro se move em linha reta com uma velocidade constante de 20 m/s. Se o
carro começa a acelerar a 2 m/s², quanto tempo ele levará para atingir uma velocidade de
30 m/s?
Alternativas:
a) 5 s
b) 7 s
c) 10 s
d) 15 s
Resposta: a) 5 s
Explicação: Para resolver essa questão, podemos usar a fórmula da cinemática que
relaciona a velocidade final (v), a velocidade inicial (v₀), a aceleração (a) e o tempo (t):
\[ v = v₀ + a \cdot t \]
Neste caso, temos:
- v = 30 m/s (velocidade final)
- v₀ = 20 m/s (velocidade inicial)
- a = 2 m/s² (aceleração)
Substituindo os valores na fórmula:
\[ 30 = 20 + 2 \cdot t \]