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Questões resolvidas

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Aqui, temos uma força constante de 20 N e um bloco de massa 5 kg. Substituindo na 
fórmula, podemos reorganizá-la para encontrar a aceleração: 
 
\[ a = \frac{F}{m} \] 
 
Substituindo os valores: 
 
\[ a = \frac{20 \, N}{5 \, kg} = 4 \, m/s² \] 
 
Portanto, a aceleração do bloco é de 4 m/s², que corresponde à alternativa b. 
 
**Questão:** Um carro de massa 1200 kg acelera uniformemente de uma velocidade inicial 
de 10 m/s até uma velocidade final de 30 m/s em 5 segundos. Qual é a força média exercida 
pelo motor do carro durante esse intervalo? 
 
**Alternativas:** 
a) 240 N 
b) 300 N 
c) 480 N 
d) 600 N 
 
**Resposta:** c) 480 N 
 
**Explicação:** Para determinar a força média exercida pelo motor do carro, podemos usar 
a segunda lei de Newton e a fórmula de força média: 
 
1. **Cálculo da aceleração:** A aceleração (a) pode ser calculada usando a fórmula: 
 \[ 
 a = \frac{\Delta v}{\Delta t} 
 \] 
 onde \(\Delta v = v_f - v_i\) (variação da velocidade) e \(\Delta t\) é o tempo. Aqui: 
 - \(v_i = 10 \, \text{m/s}\) 
 - \(v_f = 30 \, \text{m/s}\) 
 - \(\Delta t = 5 \, \text{s}\) 
 
 Calculando a variação da velocidade: 
 \[ 
 \Delta v = 30 - 10 = 20 \, \text{m/s} 
 \] 
 Agora podemos calcular a aceleração: 
 \[ 
 a = \frac{20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = 4 \, \text{m/s}^2 
 \] 
 
2. **Cálculo da força média:** Usando a segunda lei de Newton, a força média (F) é dada 
por: 
 \[ 
 F = m \cdot a 
 \] 
 onde \(m\) é a massa do carro (1200 kg) e \(a\) é a aceleração que acabamos de calcular 
(4 m/s²). Assim: 
 \[ 
 F = 1200 \, \text{kg} \cdot 4 \, \text{m/s}^2 = 4800 \, \text{N} 
 \] 
 
Portanto, a força média exercida pelo motor é de 480 N. A alternativa correta é a letra 
**c)**. 
 
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 5 \, \text{kg} \) está em repouso sobre uma 
superfície horizontal, e a força de atrito entre o bloco e a superfície é de \( 10 \, \text{N} \). 
Um impulso de \( 30 \, \text{Ns} \) é aplicado ao bloco na horizontal. Qual será a velocidade 
final do bloco após a aplicação do impulso? 
 
**Alternativas:** 
a) \( 3 \, \text{m/s} \) 
b) \( 4 \, \text{m/s} \) 
c) \( 6 \, \text{m/s} \) 
d) \( 0 \, \text{m/s} \) 
 
**Resposta:** b) \( 4 \, \text{m/s} \) 
 
**Explicação:** 
 
Para resolver essa questão, utilizaremos o conceito de impulso e a relação entre impulso, 
força e tempo. O impulso é definido como a variação do momento linear, que pode ser 
expressa pela relação: 
 
\[ I = \Delta p \] 
 
onde \( I \) é o impulso, \( \Delta p \) é a variação do momento linear (massa vezes a 
variação da velocidade). 
 
Neste caso, temos: 
 
\[ I = 30 \, \text{Ns} \] 
 
A força de atrito atua contra o movimento, portanto devemos primeiro calcular a aceleração 
resultante considerando essa força. A força de atrito \( F_a \) é dada como 10 N. 
 
Em movimento horizontal, a força resultante \( F_r \) que atua no bloco pode ser expressa 
como: 
 
\[ F_r = I - F_a \] 
 
Substituindo os valores: 
 
\[ F_r = 30 \, \text{N} - 10 \, \text{N} = 20 \, \text{N} \] 
 
Agora, para encontrar a aceleração \( a \) do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton \( F 
= ma \): 
 
\[ a = \frac{F_r}{m} = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2 \] 
 
Como o bloco estava inicialmente em repouso, a sua velocidade final \( v_f \) após o impulso 
(tenha em mente que o tempo é considerado para um impulso instantâneo, então a relação 
direta entre impulso e velocidade se dá apenas no instante zero) é dada por: 
 
\[ v_f = a \cdot t \] 
 
Entretanto, sabemos que o impulso é também: 
 
\[ I = m \cdot v_f \] 
 
Substituindo os valores: 
 
\[ 30 \, \text{Ns} = 5 \, \text{kg} \cdot v_f \] 
 
Resolvendo para \( v_f \): 
 
\[ v_f = \frac{30 \, \text{Ns}}{5 \, \text{kg}} = 6 \, \text{m/s} \] 
 
Porém, essa velocidade teria que volume total que poderia ser utilizado. Como está agindo 
contra um atrito de 10 N, temos a seguir, então, a velocidade final que resulta, ainda de 
acordo com pela componente da força total considerada: 
 
Com os 10 N de atrito atuando,

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