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Rearranjando a fórmula para encontrar a aceleração, temos:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores dados na questão:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Assim, a aceleração do bloco é \( 5 \, \text{m/s}^2 \), o que corresponde à alternativa b.
**Questão:** Um bloco de massa \(m = 2 \, \text{kg}\) está solto em uma superfície
horizontal e recebe uma força constante de \(F = 10 \, \text{N}\) para a direita.
Considerando que a superfície é lisa e não há atrito, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \(2 \, \text{m/s}^2\)
b) \(5 \, \text{m/s}^2\)
c) \(10 \, \text{m/s}^2\)
d) \(0 \, \text{m/s}^2\)
**Resposta:** b) \(5 \, \text{m/s}^2\)
**Explicação:**
Para encontrar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton, que afirma que a
força resultante \(F_r\) agindo em um corpo é igual ao produto da massa \(m\) desse corpo
pela sua aceleração \(a\):
\[
F_r = m \cdot a
\]
Neste caso, como a única força agindo sobre o bloco é a força \(F = 10 \, \text{N}\) e não há
resistência do ar ou atrito, temos:
\[
F_r = F = 10 \, \text{N}
\]
A massa do bloco é \(m = 2 \, \text{kg}\). Substituindo os valores na equação da segunda lei
de Newton, temos:
\[
10 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a
\]
Para despejar \(a\), dividimos ambos os lados da equação pela massa \(m\):
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é \(5 \, \text{m/s}^2\), que é a resposta correta.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) é solto de uma altura de \( h = 10 \,
\text{m} \) em um ambiente livre de atrito. Qual será a velocidade do bloco ao atingir o
solo?
Alternativas:
a) \( 10 \, \text{m/s} \)
b) \( 14 \, \text{m/s} \)
c) \( 20 \, \text{m/s} \)
d) \( 40 \, \text{m/s} \)
**Resposta:** b) \( 14 \, \text{m/s} \)
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos utilizar o princípio da conservação de
energia. No início de sua queda, o bloco possui energia potencial gravitacional dada pela
fórmula:
\[
E_p = m \cdot g \cdot h
\]
onde:
- \( m = 2 \, \text{kg} \) (massa do bloco),
- \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade),
- \( h = 10 \, \text{m} \) (altura).
Calculando a energia potencial:
\[
E_p = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 \cdot 10 \, \text{m} = 196 \, \text{J}
\]
Ao atingir o solo, toda essa energia potencial será convertida em energia cinética (\( E_k \)),
que é dada pela fórmula:
\[
E_k = \frac{1}{2} m v^2
\]
onde \( v \) é a velocidade do bloco ao atingir o solo. Igualando as energias potencial e
cinética:
\[
196 \, \text{J} = \frac{1}{2} \cdot 2 \, \text{kg} \cdot v^2
\]
Resolvendo para \( v^2 \):
\[
196 = 1 \cdot v^2 \quad \Rightarrow \quad v^2 = 196 \quad \Rightarrow \quad v =
\sqrt{196} = 14 \, \text{m/s}
\]
Portanto, a velocidade do bloco ao atingir o solo é \( 14 \, \text{m/s} \). A alternativa
correta é b) \( 14 \, \text{m/s} \).
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é colocado sobre uma superfície horizontal, onde atua
uma força de 20 N na direção horizontal. Considerando que a força de atrito entre o bloco e
a superfície é de 10 N, qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 1 m/s²
b) 2 m/s²
c) 3 m/s²
d) 4 m/s²
**Resposta:** b) 2 m/s²