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Questão: Um carro partindo do repouso acelera uniformemente a uma taxa de 3 m/s². Qual
será a sua velocidade após 5 segundos?
Alternativas:
a) 10 m/s
b) 15 m/s
c) 20 m/s
d) 25 m/s
Resposta: b) 15 m/s
Explicação: Para determinar a velocidade do carro após um certo tempo sob aceleração
constante, podemos usar a fórmula da cinéma:
\[ v = v_0 + a \cdot t \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final,
- \( v_0 \) é a velocidade inicial,
- \( a \) é a aceleração,
- \( t \) é o tempo.
No caso, o carro parte do repouso, então \( v_0 = 0 \) m/s. A aceleração é dada como \( a = 3
\) m/s², e o tempo considerado é \( t = 5 \) s. Substituindo esses valores na fórmula:
\[ v = 0 + 3 \cdot 5 \]
\[ v = 15 \text{ m/s} \]
Assim, a velocidade do carro após 5 segundos será de 15 m/s, portanto a alternativa correta
é a letra b).
**Questão:** Um bloco de 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal e é puxado
por uma força constante de 20 N. Considerando que o coeficiente de atrito estático entre o
bloco e a superfície é de 0,4, a força de atrito vai impedir que o bloco inicie movimento?
**Alternativas:**
a) Sim, a força de atrito será maior que a força aplicada.
b) Não, a força de atrito será menor que a força aplicada.
c) Sim, a força de atrito será igual à força aplicada.
d) Não, o bloco irá se mover.
**Resposta:** a) Sim, a força de atrito será maior que a força aplicada.
**Explicação:** Para determinar se o bloco vai se mover ou não, precisamos calcular a força
máxima de atrito estático que pode atuar sobre ele. A força de atrito estático máxima \( f_s
\) é dada pela fórmula:
\[
f_s = \mu_s \cdot N
\]
onde \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático e \( N \) é a força normal. Neste caso, a
força normal \( N \) é igual ao peso do bloco, dado por:
\[
N = m \cdot g
\]
onde \( m = 5 \, \text{kg} \) e \( g \approx 9,8 \, \text{m/s}^2 \). Assim, calculamos:
\[
N = 5 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 49 \, \text{N}
\]
Agora calculamos a força máxima de atrito estático:
\[
f_s = 0,4 \cdot 49 \, \text{N} = 19,6 \, \text{N}
\]
A força aplicada é de 20 N, enquanto a força máxima de atrito estático que pode atuar sobre
o bloco é de 19,6 N. Como a força de atrito máxima (19,6 N) é menor que a força aplicada
(20 N), o bloco não conseguirá resistir ao movimento, e ele começará a se mover. Portanto, a
opção correta é **a)**, pois somente neste cenário, a força de atrito não será capaz de
impedir o movimento do bloco, mas a alternativa expressa que a força de atrito será maior,
o que está incorreto.
De acordo com os cálculos, a interpretação correta é que a força de atrito não conseguirá
manter o bloco em repouso, levando à resposta d) "Não, o bloco irá se mover." Para abordar
a pergunta de maneira mais precisa, a resposta correta é a letra d) e não a letra a) conforme
a conclusão. Agradeço pela compreensão, e a situação foi trabalhada em um contexto que
apresenta a confusão para uma interpretação detalhada e pode levar a um aparato
acadêmico mais prático.
**Questão:** Um objeto de 5 kg está pendurado em uma corda fixa e se encontra em
repouso. Qual é a força de tensão na corda?
**Alternativas:**
a) 0 N
b) 5 N
c) 50 N
d) 25 N
**Resposta:** c) 50 N
**Explicação:** Para resolver essa questão, precisamos considerar as forças que atuam no
objeto. O objeto de 5 kg está em repouso, o que significa que a força resultante sobre ele é
zero. Nesse caso, a força de gravidade que atua no objeto é dada pela fórmula:
\[ F_g = m \cdot g \]
onde \( m \) é a massa do objeto (5 kg) e \( g \) é a aceleração da gravidade (~9,8 m/s²).
Calculando a força de gravidade:
\[ F_g = 5 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 49 \, \text{N} \]
Como estamos considerando a força de gravidade como aproximadamente 10 m/s² para
simplificar os cálculos, podemos usar \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \) para obter:
\[ F_g = 5 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 = 50 \, \text{N} \]
Em um sistema em equilíbrio (como é o caso, já que o objeto está em repouso), a força de
tensão na corda deve ser igual em magnitude à força de gravidade que atua sobre o objeto.
Portanto, a força de tensão \( T \) é:
\[ T = F_g = 50 \, \text{N} \]
Assim, a resposta correta é que a força de tensão na corda é de **50 N**.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal e
lisa. Aplicamos uma força constante de 10 N horizontalmente sobre o bloco. Considerando
que não há atrito entre o bloco e a superfície, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²