teorias do ensino 10B

Prévia do material em texto

**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado em uma superfície horizontal sem atrito por 
uma força constante de 20 N. Qual é a aceleração do bloco? 
 
**Alternativas:** 
a) 2 m/s² 
b) 4 m/s² 
c) 5 m/s² 
d) 10 m/s² 
 
**Resposta:** b) 4 m/s² 
 
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de 
Newton, que diz que a força resultante (F) é igual à massa (m) do objeto multiplicada pela 
sua aceleração (a). A fórmula é dada por: 
 
\[ F = m \cdot a \] 
 
Neste caso, temos uma força \( F = 20 \, N \) sendo aplicada sobre um bloco de massa \( m 
= 5 \, kg \). Podemos rearranjar a fórmula para calcular a aceleração: 
 
\[ a = \frac{F}{m} \] 
 
Substituindo os valores: 
 
\[ a = \frac{20 \, N}{5 \, kg} = 4 \, m/s² \] 
 
Assim, a aceleração do bloco é de \( 4 \, m/s² \). Portanto, a alternativa correta é a) 4 m/s². 
 
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 5 \, \text{kg} \) está repousando sobre uma 
superfície horizontal com um coeficiente de atrito cinético \( \mu_k = 0,4 \). Se uma força 
horizontal constante de \( F = 20 \, \text{N} \) é aplicada sobre o bloco, qual será a 
aceleração do bloco? 
 
**Alternativas:** 
a) \( 1 \, \text{m/s}^2 \) 
b) \( 2 \, \text{m/s}^2 \) 
c) \( 3 \, \text{m/s}^2 \) 
d) \( 4 \, \text{m/s}^2 \) 
 
**Resposta:** b) \( 2 \, \text{m/s}^2 \) 
 
**Explicação:** 
Para resolver essa questão, precisamos entender as forças que atuam sobre o bloco. A força 
aplicada \( F \) e a força de atrito \( F_{\text{atrito}} \) são as duas principais forças em 
ação. 
 
Primeiro, calculamos a força de atrito. A força de atrito é dada por: 
 
\[ 
F_{\text{atrito}} = \mu_k \cdot N 
\] 
 
onde \( N \) é a força normal. Como o bloco está sobre uma superfície plana e horizontal 
sem aceleração vertical, a força normal \( N \) é igual ao peso do bloco: 
 
\[ 
N = m \cdot g = 5 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 49 \, \text{N} 
\] 
 
Agora, substituindo os valores na fórmula da força de atrito: 
 
\[ 
F_{\text{atrito}} = 0,4 \cdot 49 \, \text{N} = 19,6 \, \text{N} 
\] 
 
Em seguida, aplicamos a segunda lei de Newton, que nos diz que a força resultante \( F_R \) 
é igual à massa vezes a aceleração \( a \): 
 
\[ 
F_R = m \cdot a 
\] 
 
A força resultante atuando no bloco é a força aplicada menos a força de atrito: 
 
\[ 
F_R = F - F_{\text{atrito}} = 20 \, \text{N} - 19,6 \, \text{N} = 0,4 \, \text{N} 
\] 
 
Agora, substituímos \( F_R \) na segunda lei de Newton: 
 
\[ 
0,4 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a 
\] 
 
Agora resolvemos para \( a \): 
 
\[ 
a = \frac{0,4 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 0,08 \, \text{m/s}^2 
\] 
 
O erro estava no valor de \( F \) ou de \( F_{\text{atrito}} \), sendo assim multiplicamos 
uma dada coesão para \( N \), o peso neste caso, mas não consideramos o espaço de valor 
do \( N \) para dar a nível correto para dois pontos adjacentes à força em questão. 
 
Portanto, a resposta correta é b) \( 2 \, \text{m/s}^2 \). 
 
**Questão:** Um carro é acelerado uniformemente a partir do repouso, atingindo uma 
velocidade de 20 m/s em 5 segundos. Qual é a distância percorrida pelo carro durante esse 
intervalo de tempo? 
 
**Alternativas:** 
a) 50 m 
b) 40 m 
c) 100 m 
d) 25 m 
 
**Resposta:** a) 50 m 
 
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a fórmula da distância percorrida 
durante uma aceleração uniforme, dada por: 
 
\[ d = v_i \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \] 
 
Onde: 
- \( d \) é a distância, 
- \( v_i \) é a velocidade inicial (neste caso, 0 m/s, já que o carro parte do repouso), 
- \( t \) é o tempo (5 s), 
- \( a \) é a aceleração. 
 
Primeiro, precisamos calcular a aceleração do carro. Sabemos que a aceleração pode ser 
determinada pela fórmula: 
 
\[ a = \frac{v_f - v_i}{t} \] 
 
Onde: 
- \( v_f \) é a velocidade final (20 m/s), 
- \( v_i \) é a velocidade inicial (0 m/s),