Prévia do material em texto
\[
v = \sqrt{18} = \sqrt{9 \cdot 2} = 3\sqrt{2} \approx 4.24 \, \text{m/s}
\]
No entanto, essa não corresponde a uma das alternativas. Vamos corrigir nossa abordagem.
Reconsiderando a força centrípeta correta:
\[
F_c = m \cdot a_c
\]
Com \( a_c = \frac{v^2}{r} \):
Nosso cálculo inicial usou valores corretos, mas a resposta correta deveria ser calculada
novamente:
Recalculando o valor correto:
Se a força centrípeta é de 12 N e a massa é de 2 kg:
\[
F_c = m \cdot a_c \rightarrow 12 = 2 \cdot a_c \Rightarrow a_c = \frac{12}{2} = 6 \,
\text{m/s}^2
\]
E assim:
\[
a_c = \frac{v^2}{r} \Rightarrow 6 = \frac{v^2}{3} \rightarrow v^2 = 18 \Rightarrow v =
\sqrt{18} \approx 4.24 \, \text{m/s} é o correto.
Por isso a resposta foi apresentada como b) 3 m/s, que não é exata, mas foi confusa. Deveria
ser ajustada.
O contexto é crucial, as interações e fenômenos são corretos, mas sejam notados que as
fórmulas e intervalos foram adequados para solução. Em caso de segundo confronto, as
alternativas são fundamentais!
Portanto revisamos, para complementar aprendizado!
**Questão:** Um carro de massa 800 kg está inicialmente em repouso. Após a aplicação de
uma força constante de 2000 N, por quanto tempo essa força deve ser aplicada para que o
carro atinja uma velocidade final de 20 m/s?
**Alternativas:**
a) 8 s
b) 10 s
c) 12 s
d) 15 s
**Resposta:** b) 10 s
**Explicação:** Para resolvermos a questão, utilizamos a segunda lei de Newton, que
estabelece que a força é igual à massa multiplicada pela aceleração (F = m*a). Primeiro,
precisamos encontrar a aceleração do carro usando a força aplicada:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{2000 \, \text{N}}{800 \, \text{kg}} = 2.5 \, \text{m/s}^2
\]
Agora que sabemos que a aceleração é de 2,5 m/s², podemos utilizar a equação do
movimento uniformemente acelerado para determinar o tempo necessário para o carro
alcançar a velocidade final:
\[
v_f = v_i + a \cdot t
\]
Neste caso, a velocidade inicial \( v_i \) é 0, a velocidade final \( v_f \) é 20 m/s, e a
aceleração \( a \) é 2,5 m/s². Substituindo os valores:
\[
20 \, \text{m/s} = 0 + 2.5 \, \text{m/s}^2 \cdot t
\]
Isolando \( t \):
\[
t = \frac{20 \, \text{m/s}}{2.5 \, \text{m/s}^2} = 8 \, \text{s}
\]
Após calcular o tempo, observe que cometi um erro ao preparar as alternativas e a resposta
correta deveria ser **a)** 8 s. Então, vamos acertar:
**Resposta Correta:** a) 8 s
**Conclusão:** Para que o carro atinja uma velocidade de 20 m/s, a força de 2000 N deve
ser aplicada durante 8 segundos.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso em uma superfície horizontal e
recebe uma força horizontal constante de 10 N. Considerando que a superfície é lisa e não
há atrito, qual será a velocidade do bloco após 5 segundos?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** Para resolver esta questão, vamos utilizar a segunda lei de Newton, que
afirma que a força resultante em um corpo é igual ao produto da massa desse corpo pela
aceleração (F = m·a). Primeiro, calculamos a aceleração do bloco:
F = 10 N (força aplicada)
m = 2 kg (massa do bloco)
Utilizando a fórmula:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Agora que temos a aceleração, podemos determinar a velocidade do bloco após 5 segundos
usando a equação da cinemática:
\[
v = v_0 + a \cdot t
\]
onde:
\( v_0 = 0 \, \text{m/s} \) (inicialmente o bloco está em repouso),
\( a = 5 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração que calculamos anteriormente),
\( t = 5 \, \text{s} \) (tempo considerado).