Prévia do material em texto
1. **Cálculo da força de atrito estático:** A força de atrito estático máxima (\(F_{atrito}\))
pode ser calculada pela fórmula:
\[
F_{atrito} = \mu_s \cdot N
\]
onde \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático e \(N\) é a força normal. Em uma
superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco:
\[
N = m \cdot g = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N}
\]
Portanto,
\[
F_{atrito} = 0,3 \cdot 19,6 \, \text{N} = 5,88 \, \text{N}
\]
2. **Comparação entre a força aplicada e a força de atrito:** A força puxada é de 10 N, que é
maior do que a força de atrito máxima de 5,88 N. Isso significa que o bloco vai se mover.
3. **Cálculo da força resultante:** A força resultante (\(F_{res}\)) que provoca a aceleração
do bloco é dada por:
\[
F_{res} = F_{puxar} - F_{atrito} = 10 \, \text{N} - 5,88 \, \text{N} = 4,12 \, \text{N}
\]
4. **Cálculo da aceleração:** Usando a segunda lei de Newton (\(F = m \cdot a\)), podemos
calcular a aceleração (\(a\)):
\[
a = \frac{F_{res}}{m} = \frac{4,12 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 2,06 \, \text{m/s}^2
\]
Arredondando para duas casas decimais, temos 2 m/s².
Portanto, a resposta correta é **a) 2 m/s²**.
Questão: Um bloco de madeira de 5 kg fica em repouso sobre uma superfície horizontal. Se
uma força constante de 20 N é aplicada horizontalmente ao bloco, e sabendo que o
coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é de 0,2, qual será a aceleração do
bloco?
Alternativas:
a) 0 m/s²
b) 2 m/s²
c) 4 m/s²
d) 6 m/s²
Resposta: b) 2 m/s²
Explicação: Para resolver essa questão, precisamos primeiro calcular a força de atrito que
atua contra o movimento do bloco. A força de atrito é dada pela fórmula:
\[ F_{atrito} = \mu \cdot N \]
onde \( \mu \) é o coeficiente de atrito cinético (0,2) e \( N \) é a normal, que em
superfícies horizontais é igual ao peso do bloco. O peso pode ser calculado pela fórmula:
\[ N = m \cdot g \]
onde \( m = 5 \, \text{kg} \) é a massa do bloco e \( g \approx 9,8 \, \text{m/s}^2 \) é a
aceleração da gravidade. Portanto, temos:
\[ N = 5 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 49 \, \text{N} \]
Agora, substituindo na fórmula da força de atrito:
\[ F_{atrito} = 0,2 \cdot 49 \, \text{N} = 9,8 \, \text{N} \]
A força resultante que provoca a aceleração do bloco é a força aplicada menos a força de
atrito:
\[ F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} = 20 \, \text{N} - 9,8 \, \text{N} = 10,2 \,
\text{N} \]
Agora, usando a segunda lei de Newton (\( F = m \cdot a \)), podemos achar a aceleração \(
a \):
\[ a = \frac{F_{resultante}}{m} = \frac{10,2 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 2,04 \,
\text{m/s}^2 \]
Arredondando, encontramos que a aceleração do bloco é aproximadamente 2 m/s²,
portanto a alternativa correta é a letra b.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado horizontalmente por uma força constante de
20 N. Sabendo que a única força atuando no bloco, além da força de tração, é a resistência do
solo (atrito) de 5 N, qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 3 m/s²
b) 4 m/s²
c) 2 m/s²
d) 1 m/s²
**Resposta:** a) 3 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a soma das forças atuando sobre um objeto é igual à massa do
objeto vezes a aceleração (F = m * a).
1. **Força resultante (F)**: A força total puxando o bloco é de 20 N. No entanto, há uma
força de atrito de 5 N atuando na direção oposta. Portanto, a força resultante é:
\[
F_{\text{resultante}} = F_{\text{aplicada}} - F_{\text{atrito}} = 20 \, \text{N} - 5 \,
\text{N} = 15 \, \text{N}
\]
2. **Calculando a aceleração (a)**: Agora, aplicamos a fórmula da segunda lei de Newton:
\[
F_{\text{resultante}} = m \cdot a \quad \Rightarrow \quad 15 \, \text{N} = 5 \, \text{kg}
\cdot a
\]
Para encontrar a aceleração, isolamos a variável a:
\[
a = \frac{F_{\text{resultante}}}{m} = \frac{15 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 3 \,
\text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é de 3 m/s², o que torna a alternativa **a)** a resposta
correta.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado horizontalmente por uma força de 20 N. A
força de atrito entre o bloco e a superfície é de 10 N. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 1 m/s²
c) 0,5 m/s²
d) 4 m/s²