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Questões resolvidas

Prévia do material em texto

**Questão:** Um bloco de madeira de massa 2 kg está apoiado em uma superfície 
horizontal. Se aplicarmos uma força horizontal de 10 N sobre o bloco e a resistência do 
atrito entre o bloco e a superfície for de 4 N, qual será 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 calcular a aceleração do bloco, precisamos primeiro entender a força 
resultante que atua sobre ele. A força resultante (F_r) é a diferença entre a força aplicada 
(F_a) e a força de atrito (F_atrito). Matematicamente, isso é expresso como: 
 
\[ F_r = F_a - F_{atrito} \] 
 
Substituindo os valores fornecidos na questão: 
 
\[ F_r = 10 \, N - 4 \, N = 6 \, N \] 
 
Agora que temos a força resultante, podemos usar a segunda lei de Newton, que afirma que 
a força resultante é igual à massa do objeto multiplicada pela aceleração (F = m*a). Assim, 
podemos rearranjar essa equação para encontrar a aceleração (a): 
 
\[ a = \frac{F_r}{m} \] 
 
Substituindo F_r e a massa do bloco: 
 
\[ a = \frac{6 \, N}{2 \, kg} = 3 \, m/s² \] 
 
A alternativa correta deveria ser 3 m/s². Portanto, peço desculpas pela confusão e gostaria 
de corrigir a questão: 
 
**Nova Questão:** Um bloco de madeira de massa 2 kg está apoiado em uma superfície 
horizontal. Se aplicarmos uma força horizontal de 10 N sobre o bloco e a resistência do 
atrito entre o bloco e a superfície for de 4 N, qual será a aceleração do bloco? 
 
**Alternativas:** 
a) 1 m/s² 
b) 2 m/s² 
c) 3 m/s² 
d) 4 m/s² 
 
**Resposta:** c) 3 m/s² 
 
**Explicação:** A força resultante sobre o bloco é a força aplicada menos a força de atrito. 
Portanto, a força resultante é: 
 
\[ F_r = 10 \, N - 4 \, N = 6 \, N \] 
 
Usando a segunda lei de Newton: 
 
\[ a = \frac{F_r}{m} = \frac{6 \, N}{2 \, kg} = 3 \, m/s² \] 
 
Assim, a aceleração do bloco é de 3 m/s². 
 
**Questão:** Um bloco de masssa \( m \) é puxado horizontalmente por uma força \( F \) 
constante sobre uma superfície lisa e sem atrito. Se a aceleração do bloco é \( a \), qual é a 
expressão que relaciona a força \( F \) com a massa \( m \) e a aceleração \( a \)? 
 
**Alternativas:** 
a) \( F = m \cdot a + m \cdot g \) 
b) \( F = m \cdot a \) 
c) \( F = \frac{m}{a} \) 
d) \( F = m + a \) 
 
**Resposta:** b) \( F = m \cdot a \) 
 
**Explicação:** De acordo com a segunda lei de Newton, a força resultante que atua sobre 
um objeto é igual à sua massa multiplicada pela aceleração que ele adquire. Em uma 
superfície lisa e sem atrito, a única força atuando na direção do movimento é a força \( F \) 
que puxa o bloco. Assim, podemos escrever a relação como: 
 
\[ 
F = m \cdot a 
\] 
 
Nesta fórmula: 
- \( F \) é a força total aplicada sobre o objeto (em Newtons), 
- \( m \) é a massa do objeto (em quilogramas), 
- \( a \) é a aceleração resultante do movimento (em metros por segundo ao quadrado). 
 
As outras alternativas estão incorretas por apresentar adições indevidas (como a força da 
gravidade, \( g \), que não é relevante neste caso) ou relações incorretas entre os conceitos 
de força, massa e aceleração. Portanto, a resposta correta é a alternativa b). 
 
**Questão:** Um carro está se movendo a uma velocidade constante de 20 m/s em linha 
reta. De repente, o motorista vê um obstáculo e aplica os freios, fazendo o carro parar 
completamente em 5 segundos. Qual foi a aceleração média do carro durante esse tempo? 
 
**Alternativas:** 
a) -2 m/s² 
b) -4 m/s² 
c) -5 m/s² 
d) -10 m/s² 
 
**Resposta:** b) -4 m/s² 
 
**Explicação:** 
Para resolver essa questão, utilizamos a fórmula da aceleração média, que é dada pela 
variação da velocidade dividida pelo intervalo de tempo: 
 
\[ 
a = \frac{\Delta v}{\Delta t} 
\] 
 
Onde: 
- \(\Delta v\) é a variação da velocidade, 
- \(\Delta t\) é o intervalo de tempo. 
 
O carro inicialmente se movia a 20 m/s e parou, portanto: 
 
\[ 
\Delta v = v_f - v_i = 0 \, \text{m/s} - 20 \, \text{m/s} = -20 \, \text{m/s} 
\] 
 
O intervalo de tempo em que essa variação ocorreu é de 5 segundos. Substituindo os valores 
na fórmula da aceleração: 
 
\[ 
a = \frac{-20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = -4 \, \text{m/s}^2 
\] 
 
A aceleração é negativa porque o carro está desacelerando. Portanto, a resposta correta é a

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