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Substituindo os valores da questão:
- \( F = 10 \, \text{N} \)
- \( A = 0,02 \, \text{m}^2 \)
Calculando a pressão:
\[ P = \frac{10 \, \text{N}}{0,02 \, \text{m}^2} = 500 \, \text{Pa} \]
Portanto, a pressão exercida pelo carimbo na mesa é de 500 Pa, fazendo da alternativa **b)
500 Pa** a resposta correta.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 5 \, \text{kg} \) está em repouso em cima de uma
superfície horizontal sem atrito. Um fio conectado ao bloco puxa-o horizontalmente com
uma força constante de \( F = 20 \, \text{N} \). Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 4 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 10 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** b) \( 4 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton,
que afirma que a força resultante \( F_{res} \) aplicada a um corpo é igual ao produto da
massa \( m \) do corpo pela sua aceleração \( a \) (ou seja, \( F_{res} = m \cdot a \)).
Neste caso, a única força atuando sobre o bloco na horizontal é a força de 20 N, uma vez que
a superfície é sem atrito. Assim, podemos igualar a força aplicada à massa do bloco
multiplicada pela sua aceleração:
\[
F = m \cdot a
\]
Substituindo os valores dados:
\[
20 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a
\]
Para encontrar a aceleração \( a \), isolamos a variável:
\[
a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é \( 4 \, \text{m/s}^2 \), correspondendo à alternativa b).
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito a
uma velocidade inicial de 10 m/s. Ele colide de forma perfeitamente inelástica com um
bloco de massa 3 kg em repouso. Qual será a velocidade final do sistema após a colisão?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 4 m/s
c) 6 m/s
d) 8 m/s
**Resposta:** b) 4 m/s
**Explicação:** Para resolver a questão, utilizamos a conservação da quantidade de
movimento (momentum) que se aplica em colisões, independentemente de serem elásticas
ou inelásticas. A quantidade de movimento total antes da colisão deve ser igual à
quantidade de movimento total após a colisão.
1. **Quantidade de movimento inicial (p_i):**
- O bloco de 2 kg deslocando-se a 10 m/s terá uma quantidade de movimento:
\[
p_{i_1} = m_1 \cdot v_1 = 2 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s} = 20 \, \text{kg} \cdot
\text{m/s}
\]
- O bloco de 3 kg está em repouso, então:
\[
p_{i_2} = m_2 \cdot v_2 = 3 \, \text{kg} \cdot 0 \, \text{m/s} = 0 \, \text{kg} \cdot
\text{m/s}
\]
- Portanto, a quantidade de movimento total inicial é:
\[
p_{i_{total}} = p_{i_1} + p_{i_2} = 20 \, \text{kg} \cdot \text{m/s} + 0 \, \text{kg} \cdot
\text{m/s} = 20 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}
\]
2. **Quantidade de movimento final (p_f):**
- Após a colisão, os blocos se movem juntos, formando um único corpo de massa \( m_f =
m_1 + m_2 = 2 \, \text{kg} + 3 \, \text{kg} = 5 \, \text{kg} \).
- Chamamos a velocidade final do sistema de \( v_f \). Assim, a quantidade de movimento
final é:
\[
p_f = m_f \cdot v_f = 5 \, \text{kg} \cdot v_f
\]
3. **Igualando as quantidades de movimento inicial e final:**
\[
p_i = p_f \implies 20 \, \text{kg} \cdot \text{m/s} = 5 \, \text{kg} \cdot v_f
\]
\[
v_f = \frac{20 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}
\]
Portanto, a velocidade final do sistema após a colisão é de **4 m/s**. A alternativa correta é
a **b)**.
**Questão:** Um bloco de madeira é colocado sobre uma superfície horizontal rugosa. Se a
força de atrito estático máxima entre o bloco e a superfície é igual a 15 N e o bloco tem uma
massa de 5 kg, qual é o valor da aceleração da gravidade (g) que pode ser considerado se o
bloco começa a se mover ao ser aplicada uma força de 20 N neste sentido?
**Alternativas:**
a) 8 m/s²
b) 10 m/s²
c) 12 m/s²
d) 15 m/s²
**Resposta:** b) 10 m/s²
**Explicação:** A força de atrito estático máxima é dada pela fórmula \( F_{atrito} = \mu_s
\cdot N \), onde \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático e \( N \) é a força normal. Em
um plano horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco, que pode ser calculado como
\( N = m \cdot g \).
Neste caso, sabemos que a força de atrito estático máxima é 15 N e a massa do bloco é 5 kg.
Substituindo na fórmula: