AFPC metodo de ensino novo

Prévia do material em texto

Explicação: 
 
Para resolver a questão, primeiramente precisamos 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 e \( N \) é a força normal. Para um bloco em 
uma superfície horizontal sem inclinação, a força normal é igual ao peso do bloco, que é: 
 
\[ N = m \cdot g \] 
 
onde \( m \) é a massa do bloco e \( g \) é a aceleração da gravidade. Portanto: 
 
\[ N = 5 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}² = 50 \, \text{N} \] 
 
Agora, substituímos na fórmula da força de atrito: 
 
\[ F_{atrito} = 0,3 \cdot 50 \, \text{N} = 15 \, \text{N} \] 
 
Agora temos a força total que age sobre o bloco. A força aplicada é de 20 N, e a força de 
atrito é de 15 N. A força resultante (F_resultante) que provoca a aceleração do bloco é: 
 
\[ F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} = 20 \, \text{N} - 15 \, \text{N} = 5 \, \text{N} \] 
 
Finalmente, aplicamos a segunda lei de Newton, que relaciona força, massa e aceleração: 
 
\[ F = m \cdot a \] 
 
Assim, podemos calcular a aceleração (a): 
 
\[ a = \frac{F_{resultante}}{m} = \frac{5 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 1 \, \text{m/s²} \] 
 
Parece que houve um erro na questão original que indicava uma aceleração de 2 m/s² na 
resposta correta. Portanto, a resposta correta é: 
 
Resposta: a) 1 m/s² 
 
Explicação corrigida: A aceleração do bloco é de 1 m/s², levando em consideração a força 
resultante após subtrair a força de atrito da força aplicada. As opções devem ser revista, 
pois a resposta mais próxima da realidade física é 1 m/s² e não 2 m/s². 
 
Questão: Um bloco de massa 5 kg é colocado sobre uma superfície horizontal e está sujeito a 
uma força horizontal de 20 N. Considerando que a superfície é lisa e que não há atrito, qual 
será a aceleração do bloco? 
 
Alternativas: 
a) 2 m/s² 
b) 3 m/s² 
c) 4 m/s² 
d) 5 m/s² 
 
Resposta: a) 4 m/s² 
 
Explicação: Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de Newton, 
que afirma que a força resultante (F) que age sobre um objeto é igual ao produto da massa 
(m) desse objeto pela aceleração (a) que ele adquire. A equação é expressa como: 
 
\[ F = m \cdot a \] 
 
Neste caso, a força que atua sobre o bloco é de 20 N e a massa do bloco é de 5 kg. 
Substituindo os valores na equação, temos: 
 
\[ 20 N = 5 kg \cdot a \] 
 
Para encontrar a aceleração (a), devemos isolar a variável: 
 
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{20 N}{5 kg} = 4 m/s² \] 
 
Portanto, a aceleração do bloco é de 4 m/s², o que torna a alternativa correta a) 4 m/s². 
 
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 5 \, \text{kg} \) é colocado sobre uma superfície 
horizontal sem atrito. Ele é afastado de sua posição de equilíbrio e então solto. Qual será a 
aceleração do bloco se uma força constante \( F = 10 \, \text{N} \) é aplicada 
horizontalmente? 
 
**Alternativas:** 
a) \( 0 \, \text{m/s}^2 \) 
b) \( 2 \, \text{m/s}^2 \) 
c) \( 10 \, \text{m/s}^2 \) 
d) \( 5 \, \text{m/s}^2 \) 
 
**Resposta:** b) \( 2 \, \text{m/s}^2 \) 
 
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de 
Newton, que nos diz que a força resultante \( F_{\text{resultante}} \) em um objeto é igual 
ao produto de sua massa \( m \) e sua aceleração \( a \), formalmente expressa como: 
 
\[ 
F_{\text{resultante}} = m \cdot a 
\] 
 
Neste problema, a única força que está agindo horizontalmente sobre o bloco é a força \( F 
\). Como a superfície é lisa (sem atrito), não há forças de resistência. 
 
Dessa forma, podemos substituir na fórmula: 
 
\[ 
F = m \cdot a 
\] 
 
Substituindo os valores dados: 
 
\[ 
10 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a 
\] 
 
Para encontrar a aceleração \( a \), isolamos a variável: 
 
\[ 
a = \frac{F}{m} = \frac{10 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 2 \, \text{m/s}^2 
\] 
 
Logo, a aceleração do bloco é \( 2 \, \text{m/s}^2 \), correspondendo à alternativa **b)**. 
 
Questão: Um bloco de massa \( m \) é colocado em um plano inclinado que forma um 
ângulo \( \theta \) com a horizontal. Considerando a ausência de atrito, qual é a aceleração 
do bloco ao descer o plano inclinado? 
 
Alternativas: 
a) \( g \cos(\theta) \) 
b) \( g \sin(\theta) \) 
c) \( g \tan(\theta) \) 
d) \( \frac{g}{\sin(\theta)} \) 
 
Resposta: b) \( g \sin(\theta) \)