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Questões resolvidas

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Calculando \( E_p \): 
 
\[ E_p = 2 \cdot 9,8 \cdot 10 = 196 \, \text{J} \] 
 
Ao atingir o solo, toda essa energia potencial se transforma em energia cinética (E_c), que é 
dada por: 
 
\[ E_c = \frac{1}{2} m v^2 \] 
 
onde \( v \) é a velocidade do bloco ao atingir o solo. Igualando as duas energias, temos: 
 
\[ 196 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot v^2 \] 
 
Simplificando: 
 
\[ 196 = v^2 \] 
 
\[ v^2 = 196 \] 
 
\[ v = \sqrt{196} \] 
 
\[ v = 14 \, \text{m/s} \] 
 
Portanto, a velocidade do bloco ao atingir o solo é de 14 m/s. A alternativa correta é a) 14 
m/s. 
 
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) é colocado sobre uma superfície 
horizontal e está sujeito a uma força constante \( F = 10 \, \text{N} \). Se o coeficiente de 
atrito cinético entre o bloco e a superfície é \( \mu_k = 0,1 \), qual será a aceleração do 
bloco? 
 
**Alternativas:** 
a) \( 1 \, \text{m/s}^2 \) 
b) \( 4 \, \text{m/s}^2 \) 
c) \( 3 \, \text{m/s}^2 \) 
d) \( 2 \, \text{m/s}^2 \) 
 
**Resposta:** b) \( 4 \, \text{m/s}^2 \) 
 
**Explicação:** 
 
Para determinar a aceleração do bloco, precisamos considerar as forças que atuam sobre 
ele. 
 
1. **Força Normal (\( N \))**: Em um plano horizontal, a força normal é igual ao peso do 
bloco, que pode ser calculada pela fórmula: 
 \[ 
 N = m \cdot g 
 \] 
 onde \( g \approx 9,8 \, \text{m/s}^2 \). Portanto: 
 \[ 
 N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} 
 \] 
 
2. **Força de Atrito (\( F_a \))**: A força de atrito que age contra o movimento do bloco é 
dada por: 
 \[ 
 F_a = \mu_k \cdot N 
 \] 
 Substituindo os valores: 
 \[ 
 F_a = 0,1 \cdot 19,6 \, \text{N} = 1,96 \, \text{N} 
 \] 
 
3. **Força Resultante (\( F_{res} \))**: A força resultante que provoca a aceleração do bloco 
é a força aplicada menos a força de atrito: 
 \[ 
 F_{res} = F - F_a = 10 \, \text{N} - 1,96 \, \text{N} = 8,04 \, \text{N} 
 \] 
 
4. **Aceleração (\( a \))**: Utilizando a segunda lei de Newton (\( F = m \cdot a \)), 
podemos encontrar a aceleração do bloco: 
 \[ 
 F_{res} = m \cdot a 
 \] 
 \[ 
 8,04 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a 
 \] 
 \[ 
 a = \frac{8,04 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 4,02 \, \text{m/s}^2 \approx 4 \, \text{m/s}^2 
 \] 
 
Portanto, a aceleração do bloco é aproximadamente \( 4 \, \text{m/s}^2 \), sendo a 
alternativa correta a letra **b**. 
 
**Questão:** Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20 
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é a altura máxima que o 
corpo alcançará? 
 
**Alternativas:** 
a) 10 m 
b) 20 m 
c) 30 m 
d) 40 m 
 
**Resposta:** c) 20 m 
 
**Explicação:** Para calcular a altura máxima que o corpo alcançará, podemos usar a 
fórmula da cinemática que relaciona a velocidade final, a velocidade inicial, a aceleração e a 
distância percorrida. A fórmula é: 
 
\[ v^2 = v_0^2 + 2a s \] 
 
Onde: 
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s na altura máxima), 
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s), 
- \( a \) é a aceleração (no caso da gravidade, -10 m/s², já que atua para baixo), 
- \( s \) é a altura máxima. 
 
Substituindo na fórmula: 
 
\[ 0 = (20)^2 + 2(-10)s \] 
\[ 0 = 400 - 20s \] 
\[ 20s = 400 \] 
\[ s = \frac{400}{20} \] 
\[ s = 20 \, m \] 
 
Portanto, a altura máxima que o corpo alcançará é de 20 metros. 
 
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está sendo puxado horizontalmente por uma força 
constante de 10 N. Considerando que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a 
superfície é de 0,2, qual será a aceleração do bloco? 
 
**Alternativas:** 
a) 1 m/s² 
b) 2 m/s² 
c) 3 m/s²