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segunda lei de Newton e a fórmula da velocidade em movimento uniformemente acelerado.
A força resultante (F) aplicada sobre o bloco é de 10 N.
1. Primeiro, calculamos a aceleração (a) do bloco usando a segunda lei de Newton:
\[ F = m \cdot a \]
Onde:
- F = força (10 N)
- m = massa do bloco (2 kg)
Rearranjando a fórmula para encontrar a aceleração, temos:
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2 \]
2. Com a aceleração calculada, agora usamos a fórmula da velocidade final (v) após um
tempo (t) de movimento:
\[ v = v_0 + a \cdot t \]
Onde:
- \( v_0 \) = velocidade inicial (0 m/s, pois o bloco estava em repouso)
- a = 5 m/s² (aceleração)
- t = 5 s
Substituindo os valores:
\[ v = 0 \, \text{m/s} + (5 \, \text{m/s}^2 \cdot 5 \, \text{s}) \]
\[ v = 25 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade do bloco após 5 segundos de aplicação da força é 25 m/s, e a resposta
correta é (a).
**Questão:** Um corpo de massa 5 kg está inicialmente em repouso e é acelerado por uma
força constante de 15 N. Qual será a velocidade do corpo após 4 segundos?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 12 m/s
d) 15 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, vamos usar a segunda lei de Newton e as
fórmulas de cinemática.
1. **Calculando a aceleração (a)**:
A segunda lei de Newton diz que a força \( F \) é igual à massa \( m \) multiplicada pela
aceleração \( a \):
\[
F = m \cdot a
\]
Rearranjando a fórmula para encontrar a aceleração, obtemos:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{15 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 3 \, \text{m/s}^2
\]
2. **Calculando a velocidade final (v)**:
Usamos a fórmula da velocidade para um corpo que parte do repouso:
\[
v = v_0 + a \cdot t
\]
onde \( v_0 \) é a velocidade inicial (0 m/s, já que o corpo parte do repouso), \( a = 3 \,
\text{m/s}^2 \), e \( t = 4 \, \text{s} \):
\[
v = 0 + (3 \, \text{m/s}^2) \cdot (4 \, \text{s}) = 12 \, \text{m/s}
\]
Verificando os cálculos anteriores para as alternativas, notamos que, na seleção das
alternativas, a correta deve ser de 12 m/s, mas a opção b foi marcada como 10 m/s.
Alterando a questão para refletir o correto, a resposta correta deveria ser a opção c) 12 m/s.
Por favor, ajuste a questão para a correta e considere as alternativas, assegurando que a
resposta correta flua harmonicamente com as opções disponíveis.
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual será a altura máxima que
o objeto atingirá?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para calcular a altura máxima que o objeto atinge, podemos usar a seguinte
equação do movimento uniformemente acelerado, em que a velocidade final (v) no ponto
mais alto é 0 m/s, a velocidade inicial (u) é 20 m/s, e a aceleração (a) é -10 m/s² (negativa
porque a gravidade atua para baixo):
\[ v^2 = u^2 + 2a s \]
Substituindo os valores na equação, temos:
\[ 0 = (20)^2 + 2(-10)s \]
Isso simplifica para:
\[ 0 = 400 - 20s \]
\[ 20s = 400 \]
\[ s = \frac{400}{20} \]
\[ s = 20 \text{ m} \]
Portanto, a altura máxima que o objeto atinge é de 20 metros, o que nos leva à alternativa
correta: **b) 20 m**.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg está em repouso em uma superfície horizontal e está
sujeito a uma força constante de 20 N. Considerando que a superfície é lisa (sem atrito),
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 calcular a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton, que
é expressa pela fórmula \( F = m \cdot a \), onde \( F \) é a força aplicada, \( m \) é a massa
do objeto e \( a \) é a aceleração resultante.
Dado que a força \( F = 20 \, \text{N} \) e a massa \( m = 5 \, \text{kg} \), podemos