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\[ a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} \]
\[ a = 5 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², o que corresponde à alternativa b). Além disso,
como a superfície é sem atrito, toda a força aplicada converte-se em movimento do bloco,
confirmando nossa resposta.
**Questão:** Um bloco de madeira é colocado sobre uma superfície horizontal e lisa. Se a
força de atrito estático entre o bloco e a superfície é de 20 N e a força de atrito dinâmico é
de 15 N, qual é o valor máximo da força que pode ser aplicada ao bloco antes que ele
comece a se mover?
**Alternativas:**
a) 10 N
b) 15 N
c) 20 N
d) 25 N
**Resposta:** c) 20 N
**Explicação:** A força de atrito estático é a força máxima que pode atuar entre duas
superfícies em contato sem que ocorra movimento. Nesse caso, a força de atrito estático é
de 20 N. Isso significa que, até que uma força externa de pelo menos 20 N seja aplicada ao
bloco, ele permanecerá em repouso. Quando a força aplicada atinge 20 N, o bloco começará
a se mover, momento em que a força de atrito que se opõe ao movimento passa a ser a força
de atrito dinâmico, que é de 15 N. Portanto, a força máxima que pode ser aplicada ao bloco,
sem que ele comece a se mover, é igual à força de atrito estático, ou seja, 20 N.
Questão: Um bloco de massa 2 kg é colocado sobre uma superfície horizontal sem atrito.
Uma força constante de 10 N é aplicada horizontalmente sobre o bloco. Qual será a
aceleração do bloco?
Alternativas:
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
Resposta: c) 5 m/s²
Explicação: Para encontrar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton, que
afirma que a força resultante (F) sobre um corpo é igual ao produto da massa (m) do corpo
pela aceleração (a) que ele adquire, ou seja, F = m * a.
Nesse caso, a força aplicada é de 10 N e a massa do bloco é de 2 kg. Rearranjando a fórmula
para calcular a aceleração, temos:
a = F / m
Substituindo os valores:
a = 10 N / 2 kg
a = 5 m/s²
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², que corresponde à alternativa c.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg cai a partir do repouso de uma altura de 20 metros.
Desconsiderando a resistência do ar e usando g = 10 m/s², qual será a velocidade do bloco
ao atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 28 m/s
**Resposta:** d) 20 m/s
**Explicação:** Para determinar a velocidade do bloco ao atingir o solo, podemos usar a
conservação de energia ou a equação de movimento uniformemente acelerado.
Usando a fórmula da energia potencial e da energia cinética:
1. **Energia potencial inicial (E_p)** ao início da queda:
E_p = m * g * h
= 2 kg * 10 m/s² * 20 m
= 400 Joules
2. **Energia cinética (E_k)** ao atingir o solo:
No momento de contato com o solo, toda a energia potencial terá se convertido em energia
cinética.
E_k = (1/2) * m * v²
Como E_p = E_k, temos:
400 J = (1/2) * 2 kg * v²
400 J = kg * v²
v² = 400/2
v² = 200
v = √200 = √(100 * 2) = 10√2 m/s
Entretanto, a fórmula do movimento uniformemente acelerado também pode ser utilizada.
Para um objeto que parte do repouso e cai sob a influência da gravidade, temos:
v² = v₀² + 2gh
onde v₀ = 0 (partindo do repouso), g = 10 m/s² e h = 20 m. Assim,
v² = 0 + 2 * 10 * 20
v² = 400
v = √400 = 20 m/s
Portanto, a velocidade do bloco ao atingir o solo é 20 m/s.
**Questão:** Um carro está se movendo a uma velocidade constante de 20 m/s em uma
pista reta. De repente, o motorista aplica os freios, causandouma desaceleração constante
de 5 m/s². Qual será a distância percorrida pelo carro até que ele pare completamente?
**Alternativas:**
a) 40 m
b) 80 m
c) 20 m
d) 100 m
**Resposta:** a) 40 m
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a equação do movimento
uniformemente retardado:
\[
v^2 = u^2 + 2a s
\]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s, pois o carro para),