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b) 0 m/s²
c) 5 m/s²
d) 3 m/s²
**Resposta:** a) 2 m/s²
**Explicação:** Primeiro, precisamos calcular a força de atrito estático máxima que pode
atuar sobre o bloco antes que ele comece a se mover. A força de atrito estático é dada pela
fórmula:
\[ F_{atrito\_estatico} = \mu_e \cdot N \]
onde \(\mu_e\) é o coeficiente de atrito estático e \(N\) é a força normal. Como o bloco está
em uma superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco:
\[ N = m \cdot g = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \]
Assim, a força de atrito estático máxima é:
\[ F_{atrito\_estatico} = 0,5 \cdot 19,6 \, \text{N} = 9,8 \, \text{N} \]
A força puxando o bloco é de 10 N, que é maior que a força de atrito estático máxima.
Portanto, o bloco começará a se mover. Uma vez que o bloco está em movimento, a força de
atrito que atua sobre ele será a força de atrito cinético:
\[ F_{atrito\_cinético} = \mu_c \cdot N \]
\[ F_{atrito\_cinético} = 0,3 \cdot 19,6 \, \text{N} = 5,88 \, \text{N} \]
Agora, calculamos a força resultante que atuará sobre o bloco assim que ele estiver em
movimento:
\[ F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito\_cinético} \]
\[ F_{resultante} = 10 \, \text{N} - 5,88 \, \text{N} = 4,12 \, \text{N} \]
Finalmente, podemos encontrar a aceleração usando a segunda lei de Newton:
\[ F_{resultante} = m \cdot a \]
Resolvendo para \(a\):
\[ a = \frac{F_{resultante}}{m} = \frac{4,12 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 2,06 \,
\text{m/s}^2 \]
Arredondando, a aceleração do bloco logo após a força ser aplicada é aproximadamente \(2
\, \text{m/s}^2\). Portanto, a resposta correta é a) 2 m/s².
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) está em repouso sobre uma
superfície horizontal e sem atrito. Uma força constante \( F = 10 \, \text{N} \) é aplicada
horizontalmente ao bloco. Qual será a aceleração do bloco após a aplicação da força?
**Alternativas:**
a) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 10 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 20 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** b) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:** Para resolver a questão, usamos a segunda lei de Newton, que relaciona
força (\( F \)), massa (\( m \)) e aceleração (\( a \)) pela fórmula:
\[
F = m \cdot a
\]
Reorganizando a equação, podemos encontrar a aceleração:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores dados na questão:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco, após a aplicação da força, será \( 5 \, \text{m/s}^2 \).
Assim, a resposta correta é a alternativa b).
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Desconsiderando a resistência do ar, qual é a altura máxima que o objeto alcançará?
(Aceleração da gravidade: g = 10 m/s²)
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 30 m
**Explicação:**
Para determinar a altura máxima que o objeto atinge, podemos usar a seguinte equação do
movimento uniformemente acelerado:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a s \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (que será negativa em nosso caso, já que a gravidade atua para baixo:
-10 m/s²),
- \( s \) é a altura máxima que queremos encontrar.
Substituindo os valores na equação:
\[ 0 = (20)^2 + 2(-10)s \]
Isso simplifica para:
\[ 0 = 400 - 20s \]
Reorganizando a equação, temos:
\[ 20s = 400 \]
Dividindo ambos os lados por 20:
\[ s = 20 \text{ m} \]
Portanto, a altura máxima que o objeto alcança é de 20 m.
**Observação:** É importante notar que a resposta correta, dada a análise, deveria indicar