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Questões resolvidas

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**Questão:** Um bloco de madeira com uma massa de 2 kg está apoiado sobre uma 
superfície horizontal e é puxado por uma força horizontal de 10 N. Sabendo que o 
coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é de 0,3 e o coeficiente de atrito 
cinético é de 0,2, determine se o bloco vai se mover ou permanecer em repouso. 
 
**Alternativas:** 
a) O bloco permanecerá em repouso. 
b) O bloco se moverá com aceleração constante. 
c) O bloco se moverá, mas com aceleração crescente. 
d) O bloco não se moverá, pois a força é menor que a força de atrito cinético. 
 
**Resposta:** a) O bloco permanecerá em repouso. 
 
**Explicação:** Para determinar se o bloco se moverá ou permanecerá em repouso, 
precisamos primeiro calcular a força de atrito máximo (estático) que pode atuar sobre o 
bloco. A força de atrito estático é dada pela fórmula: 
 
\[ F_{atrito_{estático}} = \mu_{estático} \cdot N \] 
 
onde \( \mu_{estático} = 0,3 \) é o coeficiente de atrito estático e \( N \) é a força normal, 
que para uma superfície horizontal é igual ao peso do bloco: 
 
\[ N = m \cdot g = 2 \, kg \cdot 9,8 \, m/s^2 = 19,6 \, N \] 
 
Assim, calculamos a força de atrito máximo: 
 
\[ F_{atrito_{estático}} = 0,3 \cdot 19,6 \, N = 5,88 \, N \] 
 
Como a força aplicada é de 10 N, que é maior que 5,88 N, o bloco deverá se mover. Portanto, 
a análise correta da força de atrito que deve ser considerada é a força de atrito cinético, que 
pode ser usada para calcular o movimento após o bloco ter sido colocado em movimento. 
 
A força de atrito cinético é dada por: 
 
\[ F_{atrito_{cinético}} = \mu_{cinético} \cdot N = 0,2 \cdot 19,6 \, N = 3,92 \, N \] 
 
Agora, como a força de atrito cinético (3,92 N) é menor que a força aplicada (10 N), isso 
significa que uma vez que o bloco comece a mover-se, ele experimentará uma força 
resultante para frente de: 
 
\[ F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito_{cinético}} = 10 \, N - 3,92 \, N = 6,08 \, N \] 
 
Portanto, efetivamente, a resposta correta da questão inicial sobre se o bloco se moverá ou 
não é que ele irá se mover. Assim, a alternativa correta na reavaliação é b) O bloco se 
moverá com aceleração constante, enquanto a alternativa correta errou a abordagem inicial. 
 
A explicação correta para a questão inicial antes de responder a alternativa b) prediz que, 
na situação inicial, o bloco estará em repouso apenas até que a força aplicada exceda a força 
de atrito estático. Se a situação for abordada nesta versão, tanto a a) quanto a b) 
precisariam ser reformuladas. 
 
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado horizontalmente por uma força constante de 
20 N. Se o bloco está em uma superfície sem atrito, qual é a sua aceleração? 
 
**Alternativas:** 
a) 2 m/s² 
b) 4 m/s² 
c) 5 m/s² 
d) 10 m/s² 
 
**Resposta:** b) 4 m/s² 
 
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton, 
que afirma que a força resultante \( F \) é igual ao produto da massa \( m \) e a aceleração 
\( a \) do corpo: 
 
\[ 
F = m \cdot a 
\] 
 
Neste caso, temos: 
 
- Força \( F = 20 \, \text{N} \) 
- Massa \( m = 5 \, \text{kg} \) 
 
Substituindo os valores na fórmula e isolando \( a \): 
 
\[ 
20 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a 
\] 
 
Agora, dividimos ambos os lados por 5 kg: 
 
\[ 
a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s²} 
\] 
 
Portanto, a aceleração do bloco é \( 4 \, \text{m/s²} \), e a alternativa correta é b. 
 
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado horizontalmente em uma superfície sem 
atrito por uma força constante de 20 N. 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, usamos a segunda lei de Newton, que 
afirma que a força resultante (F) atuando sobre um objeto é igual à massa (m) do objeto 
multiplicada pela aceleração (a) do objeto, ou seja, \( F = m \cdot a \). 
 
Neste caso, temos: 
- Força (F) = 20 N 
- Massa (m) = 5 kg 
 
Substituindo os valores na equação, temos: 
 
\[ 
20 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a 
\] 
 
Para encontrar a aceleração (a), isolamos a variável: 
 
\[ 
a = \frac{F}{m} = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}² 
\] 
 
Assim, a aceleração do bloco é de 4 m/s². Portanto, a alternativa correta é a) 4 m/s². 
 
**Questão:** Um corpo de 2 kg é colocado a uma altura de 5 metros em relação ao solo. Qual 
é a energia potencial gravitacional (Epg) desse corpo em relação ao solo? Considere a 
aceleração da gravidade como 10 m/s².