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Explicação: Para resolver essa questão, precisamos primeiro calcular a força de atrito que
atua sobre o bloco. A força de atrito (F_atrito) é dada pela fórmula:
\[ F_{atrito} = \mu \cdot N \]
onde \( \mu \) é o coeficiente de atrito (0,3) e \( N \) é a força normal. Em uma superfície
horizontal sem inclinação, a força normal é igual ao peso do bloco, que pode ser calculado
como:
\[ N = m \cdot g \]
onde \( m = 2 \, \text{kg} \) e a aceleração devido à gravidade \( g \approx 9,8 \,
\text{m/s²} \). Assim, temos:
\[ N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s²} = 19,6 \, \text{N} \]
Agora, substituímos na fórmula da força de atrito:
\[ F_{atrito} = 0,3 \cdot 19,6 \, \text{N} = 5,88 \, \text{N} \]
A força resultante (F_resultante) que atua sobre o bloco é a força aplicada (F_aplicada = 10
N) menos a força de atrito:
\[ F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} = 10 \, \text{N} - 5,88 \, \text{N} = 4,12 \,
\text{N} \]
Agora, usando a segunda lei de Newton, \( F = m \cdot a \), podemos calcular a aceleração:
\[ a = \frac{F_{resultante}}{m} = \frac{4,12 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 2,06 \, \text{m/s²}
\]
Entretanto, ao revisar o cálculo, a aceleração obtida é aproximadamente 2,06 m/s², que não
coincide com as alternativas propostas. Vamos revisar as alternativas. Com base na correta
aplicação das leis de Newton e na força resultante, a opção mais próxima de 2 m/s² também
levanta a necessidade de reexaminar os cálculos para garantir que não houve erros que
levariam ao arredondamento ou à formulação incorreta das opções.
No entanto, com base nos dados disponíveis e nos cálculos, a resposta correta e confirmada
é que a aceleração do bloco é um pouco acima de 2 m/s².
Assim, a questão deve ser definida com cuidado em relação às opções oferecidas.
**Questão:** Um bloco de madeira flutua em água. Se a densidade da madeira é de 0,6
g/cm³ e a densidade da água é de 1,0 g/cm³, qual a proporção do volume do bloco que está
submerso na água?
**Alternativas:**
a) 60%
b) 40%
c) 50%
d) 70%
**Resposta:** a) 60%
**Explicação:** Segundo o princípio de Arquimedes, um corpo flutuante terá um volume
submerso que é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. Neste caso, a densidade da
madeira é de 0,6 g/cm³ e a densidade da água é de 1,0 g/cm³. Isso significa que a madeira,
sendo menos densa que a água, flutua e que parte do seu volume está submerso.
A fração submersa do bloco pode ser calculada pela razão entre a densidade da madeira e a
densidade da água:
\[
\text{Fração submersa} = \frac{\text{Densidade da madeira}}{\text{Densidade da água}} =
\frac{0,6 \text{ g/cm}³}{1,0 \text{ g/cm}³} = 0,6
\]
Portanto, 60% do volume do bloco de madeira estará submerso na água. Assim, a resposta
correta é a alternativa a) 60%.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é puxado horizontalmente na superfície de uma mesa
por uma força de 10 N. A resistência do ar e o atrito entre o bloco e a mesa são desprezíveis.
Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) 10 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:** Para calcular a aceleração do bloco, usamos a segunda lei de Newton, que
afirma que a força resultante (F) é igual ao produto da massa (m) do corpo pela aceleração
(a):
\[ F = m \cdot a \]
Neste caso, a força aplicada (F) é de 10 N e a massa (m) do bloco é de 2 kg. Substituindo
esses valores na equação, temos:
\[ 10 = 2 \cdot a \]
Resolvendo para a aceleração (a):
\[ a = \frac{10}{2} \]
\[ a = 5 \, \text{m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², que corresponde à alternativa b.
**Questão**: Um bloco de massa 5 kg é arrastado por uma força horizontal de 20 N sobre
uma superfície com coeficiente de atrito cinético de 0,2. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas**:
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 10 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta**: b) 4 m/s²
**Explicação**:
Para calcular a aceleração do bloco, primeira etapa é determinar a força de atrito que atua
contra a força aplicada. A força de atrito (\(F_{atrito}\)) é dada pela fórmula:
\[
F_{atrito} = \mu_k \cdot N
\]
onde \(\mu_k\) é o coeficiente de atrito cinético e \(N\) é a força normal. Em uma
superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco, que pode ser calculado como:
\[
N = m \cdot g
\]