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\[
F_{\text{resultante}} = F_{\text{aplicada}} - F_{\text{atrito}} = 10 \, \text{N} - 4 \, \text{N}
= 6 \, \text{N}
\]
Agora, aplicamos a segunda lei de Newton:
\[
6 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a
\]
Para encontrar a aceleração \( a \), isolamos \( a \):
\[
a = \frac{6 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 3 \, \text{m/s}^2
\]
A resposta correta, portanto, é notavelmente \( 3 \, \text{m/s}^2 \), o que indica que houve
um erro na afirmação anterior. O que devemos corrigir é que a resposta certa inserida é a
letra **c.** \( 3 \, \text{m/s}^2 \).
Lamentamos pela confusão e agradecemos pela sua compreensão.
**Questão:** Um carro de 1000 kg está se movendo a uma velocidade de 20 m/s e precisa
de uma força constante para parar completamente. Se a força de frenagem aplicada é de
2000 N, quanto tempo levará para o carro parar?
**Alternativas:**
a) 5s
b) 10s
c) 20s
d) 15s
**Resposta:** a) 5s
**Explicação:**
Para determinar o tempo necessário para o carro parar, podemos usar a segunda lei de
Newton e a equação de movimento retilíneo uniforme. A força de frenagem é 2000 N e a
massa do carro é 1000 kg. Primeiramente, calculamos a aceleração (ou desaceleração, no
caso) utilizando a fórmula \( F = m \cdot a \).
Rearranjando a fórmula para encontrar a aceleração, temos:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{-2000 \, \text{N}}{1000 \, \text{kg}} = -2 \, \text{m/s}^2
\]
A aceleração é negativa porque é uma desaceleração. Agora, usando a fórmula da cinemática
que relaciona velocidade inicial, velocidade final, aceleração e tempo, temos:
\[
v_f = v_i + a \cdot t
\]
Onde:
- \( v_f = 0 \, \text{m/s} \) (velocidade final, pois o carro para)
- \( v_i = 20 \, \text{m/s} \) (velocidade inicial)
- \( a = -2 \, \text{m/s}^2 \) (desaceleração)
Substituindo na equação, obtemos:
\[
0 = 20 + (-2) \cdot t
\]
Resolvendo para \( t \):
\[
2t = 20 \\
t = \frac{20}{2} \\
t = 10 \, \text{s}
\]
Assim, após revisar as alternativas, percebemos que cometemos um erro ao listar as
respostas. A resposta correta, considerando os cálculos realizados, seria 10 s, que
corresponde à alternativa b). Peço desculpas pela confusão anterior. O formato da questão,
entretanto, se mantém válido como um exemplo educativo. A descrição e a solução
proporcionam uma visão clara da aplicação das leis de Newton no movimento de um corpo.
**Questão:** Um carro está se movendo em linha reta com uma velocidade constante de 60
km/h. Ele se aproxima de um semáforo que está fechado a 100 metros de distância. O
motorista decide desacelerar, aplicando uma força de frenagem constante que resulta em
uma desaceleração de 2 m/s². Quanto tempo o carro levará para parar completamente, e ele
conseguirá parar antes de atingir o semáforo?
**Alternativas:**
a) 5 segundos; não consegue parar a tempo.
b) 10 segundos; consegue parar a tempo.
c) 15 segundos; não consegue parar a tempo.
d) 6 segundos; consegue parar a tempo.
**Resposta:** d) 6 segundos; consegue parar a tempo.
**Explicação:**
Primeiro, vamos converter a velocidade do carro de km/h para m/s:
\[
60 \, \text{km/h} = \frac{60 \times 1000 \, \text{m}}{3600 \, \text{s}} \approx 16.67 \,
\text{m/s}
\]
Agora, usando a equação do movimento retilíneo uniformemente acelerado (MRUA), que é:
\[
v_f = v_i + a \cdot t
\]
onde:
- \(v_f\) é a velocidade final (0 m/s quando o carro para),
- \(v_i\) é a velocidade inicial (16.67 m/s),
- \(a\) é a aceleração (que será negativa, pois é uma desaceleração: -2 m/s²),
- \(t\) é o tempo que queremos encontrar.
Substituindo os valores:
\[
0 = 16.67 - 2t
\]
Resolvendo para \(t\):
\[
2t = 16.67
\]
\[