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100 km e o tempo gasto é de 2 horas. Portanto, podemos calcular a velocidade média
utilizando a fórmula:
\[
\text{Velocidade média} = \frac{\text{distância total}}{\text{tempo total}} = \frac{100
\text{ km}}{2 \text{ h}} = 50 \text{ km/h}
\]
Assim, a velocidade média do carro durante o trajeto foi de 50 km/h, o que torna a
alternativa b) a correta.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 5 \, \text{kg} \) é colocado em uma superfície
horizontal sem atrito e é puxado por uma força constante de \( F = 20 \, \text{N} \). Qual é a
aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 3 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 4 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** c) \( 4 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:**
Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de Newton, que afirma
que a força resultante \( F_{\text{resultante}} \) sobre um objeto é igual ao produto da
massa \( m \) do objeto pela sua aceleração \( a \). A fórmula é dada por:
\[
F_{\text{resultante}} = m \cdot a
\]
Neste caso, a força que está agindo sobre o bloco é a força \( F = 20 \, \text{N} \). A massa
do bloco é \( m = 5 \, \text{kg} \). Podemos rearranjar a fórmula para resolver a aceleração
\( a \):
\[
a = \frac{F_{\text{resultante}}}{m}
\]
Substituindo os valores:
\[
a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é \( 4 \, \text{m/s}^2 \). Assim, a alternativa correta é a
letra c).
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está sendo puxado horizontalmente por uma força
constante de 10 N. A superfície tem um coeficiente de atrito cinético igual a 0,3. 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
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, precisamos primeiro calcular a força
de atrito que atua contra a força sendo aplicada. A força de atrito (F_atrito) é dada pela
fórmula:
\[ F_{atrito} = \mu \cdot N \]
onde \(\mu\) é o coeficiente de atrito cinético e \(N\) é a força normal. Como o bloco está
em uma superfície horizontal e não há movimento vertical, a força normal é igual ao peso do
bloco:
\[ N = m \cdot g \]
onde \(m\) é a massa do bloco (2 kg) e \(g\) é a aceleração da gravidade
(aproximadamente 9,8 m/s²). Portanto, temos:
\[ N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \]
Agora, calculamos a força de atrito:
\[ F_{atrito} = 0,3 \cdot 19,6 \, \text{N} = 5,88 \, \text{N} \]
Em seguida, aplicamos a segunda lei de Newton, que afirma que a força resultante
(F_resultante) é igual à massa do objeto multiplicada pela sua aceleração (a):
\[ F_{resultante} = m \cdot a \]
A força resultante é a força aplicada (10 N) menos a força de atrito (5,88 N):
\[ F_{resultante} = 10 \, \text{N} - 5,88 \, \text{N} = 4,12 \, \text{N} \]
Agora, substituímos na equação de Newton:
\[ 4,12 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a \]
Para encontrar a aceleração (a), dividimos os dois lados da equação pela massa (2 kg):
\[ a = \frac{4,12 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 2,06 \, \text{m/s}^2 \]
Arredondando, a aceleração do bloco é aproximadamente 2 m/s², que corresponde à
alternativa b.
**Questão:** Um bloco de 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal. Um
impulso horizontal de 20 Ns é aplicado ao bloco. Considerando que a superfície não
apresenta atrito, qual será a velocidade final do bloco após a aplicação do impulso?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 4 m/s
c) 5 m/s
d) 10 m/s
**Resposta:** a) 4 m/s
**Explicação:** A relação entre impulso e a variação da quantidade de movimento
(momentum) é dada pela fórmula:
\[ I = \Delta p = m \cdot \Delta v \]
onde:
- \( I \) é o impulso,
- \( \Delta p \) é a variação da quantidade de movimento,
- \( m \) é a massa do objeto,
- \( \Delta v \) é a variação da velocidade.
Sabemos que o impulso \( I \) é 20 Ns, a massa \( m \) do bloco é 5 kg e o bloco está