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\[
F = m \cdot a
\]
Rearranjando a fórmula para encontrar a aceleração, temos:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores dados na questão:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco será \( 5 \, \text{m/s}^2 \), correspondendo à alternativa c.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado por uma força horizontal de 20 N sobre uma
superfície horizontal, onde a resistência do ar e o atrito são desprezíveis. Qual é 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 encontrar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton,
que estabelece que a força resultante (F) atuando sobre um corpo é igual ao produto da
massa (m) do corpo pela sua aceleração (a), ou seja:
\[ F = m \cdot a \]
No nosso caso, temos uma força de 20 N e uma massa de 5 kg. Ao rearranjar a equação para
encontrar a aceleração, obtemos:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{20 \text{ N}}{5 \text{ kg}} = 4 \text{ m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco é 4 m/s², o que confirma que a alternativa correta é a letra
**a**.
**Questão:** Um corpo de massa 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal e
fria. Um agente de atrito, o coeficiente de atrito estático entre o corpo e a superfície é 0,4.
Qual é a força mínima necessária para fazer o corpo começar a se mover?
**Alternativas:**
a) 10 N
b) 20 N
c) 15 N
d) 25 N
**Resposta:** b) 20 N
**Explicação:** Para calcular a força mínima necessária para mover o corpo, começamos
pelo cálculo da força de atrito estático máxima, que pode ser determinada pela fórmula:
\[ F_{atrito} = \mu_s \cdot N \]
onde:
- \( F_{atrito} \) é a força de atrito estático máxima,
- \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático (0,4, neste caso),
- \( N \) é a força normal, que para um corpo em uma superfície horizontal é igual ao peso
do corpo, dado por \( N = m \cdot g \).
Considerando que a massa \( m \) é 5 kg e a aceleração da gravidade \( g \) é
aproximadamente 10 m/s², podemos calcular a força normal:
\[ N = 5 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 = 50 \, \text{N}. \]
Agora, substituímos esse valor na fórmula da força de atrito:
\[ F_{atrito} = 0,4 \cdot 50 \, \text{N} = 20 \, \text{N}. \]
Portanto, a força mínima necessária para fazer o corpo começar a se mover é 20 N, o que
corresponde à alternativa b.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície
horizontal sem atrito. Um impulso de força constante de 10 N é aplicado horizontalmente ao
bloco durante 4 segundos. Qual será a velocidade do bloco ao final desse tempo?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 20 m/s
d) 40 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:**
Para resolver essa questão, utilizamos o conceito de impulso e a segunda lei de Newton. O
impulso (I) é dado pela força (F) multiplicada pelo tempo (t) em que a força é aplicada:
\[ I = F \cdot t \]
Substituindo os valores dados:
\[ I = 10 \, \text{N} \cdot 4 \, \text{s} = 40 \, \text{Ns} \]
O impulso também pode ser definido como a variação da quantidade de movimento
(momentum) de um corpo, que é o produto da massa (m) e a velocidade (v):
\[ I = \Delta p = m \cdot \Delta v \]
Como o bloco estava inicialmente em repouso, a variação de velocidade é apenas a
velocidade final (v):
\[ I = m \cdot v \]
Substituindo a massa do bloco:
\[ 40 \, \text{Ns} = 2 \, \text{kg} \cdot v \]
Agora, resolvemos para encontrar a velocidade (v):
\[ v = \frac{40 \, \text{Ns}}{2 \, \text{kg}} = 20 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade do bloco ao final dos 4 segundos será de 20 m/s.