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Física

Colégio Objetivo
Um corpo de 4 kg desce um plano inclinado de 30 graus. Se o coeficiente de atrito cinético é 0,2, determine a aceleração do bloco.
a) 1 m/s²
b) 2 m/s²
c) 3 m/s²
d) 4 m/s²
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Estudando com Questões

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar as leis da física que envolvem a força gravitacional, a força de atrito e a aceleração. 1. Força gravitacional (Fg): A força que atua sobre o corpo é dada por \( Fg = m \cdot g \), onde \( m = 4 \, kg \) e \( g \approx 9,8 \, m/s² \). Portanto, \( Fg = 4 \cdot 9,8 = 39,2 \, N \). 2. Componentes da força gravitacional: A força que atua ao longo do plano inclinado é \( Fg_{\parallel} = Fg \cdot \sin(\theta) \), onde \( \theta = 30° \). Assim, \( Fg_{\parallel} = 39,2 \cdot \sin(30°) = 39,2 \cdot 0,5 = 19,6 \, N \). 3. Força normal (Fn): A força normal é dada por \( Fn = Fg \cdot \cos(\theta) \). Portanto, \( Fn = 39,2 \cdot \cos(30°) = 39,2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 33,94 \, N \). 4. Força de atrito (Fat): A força de atrito é dada por \( Fat = \mu \cdot Fn \), onde \( \mu = 0,2 \). Assim, \( Fat = 0,2 \cdot 33,94 \approx 6,79 \, N \). 5. Força resultante (Fr): A força resultante que causa a aceleração do bloco é \( Fr = Fg_{\parallel} - Fat \). Portanto, \( Fr = 19,6 - 6,79 \approx 12,81 \, N \). 6. Aceleração (a): Usando a segunda lei de Newton, \( F = m \cdot a \), temos \( a = \frac{Fr}{m} = \frac{12,81}{4} \approx 3,2 \, m/s² \). Analisando as alternativas: a) 1 m/s² b) 2 m/s² c) 3 m/s² d) 4 m/s² A aceleração calculada é aproximadamente 3,2 m/s², que se aproxima mais da alternativa c) 3 m/s². Portanto, a resposta correta é c) 3 m/s².

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