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Um bloco de massa m = 2 kg está apoiado em uma superfície horizontal e sujeito a uma força constante de F = 10 N. Considerando que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é μ_e = 0,4.
Qual é a aceleração do bloco se a força for aplicada?
a) 0 m/s²
b) 1 m/s²
c) 2,5 m/s²
d) 5 m/s²
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Desafios Para o Conhecimento

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para resolver a questão, precisamos calcular a força de atrito estático máxima que pode atuar sobre o bloco e, em seguida, determinar se a força aplicada é suficiente para superar essa força de atrito. 1. Cálculo da força de atrito estático máxima (F_atrito): \[ F_{atrito} = \mu_e \cdot N \] Onde \(N\) é a força normal. Em uma superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco: \[ N = m \cdot g = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \] Agora, substituindo na fórmula do atrito: \[ F_{atrito} = 0,4 \cdot 19,6 \, \text{N} = 7,84 \, \text{N} \] 2. Comparação da força aplicada (F) com a força de atrito: A força aplicada é \(F = 10 \, \text{N}\) e a força de atrito estático máxima é \(7,84 \, \text{N}\). Como \(10 \, \text{N} > 7,84 \, \text{N}\), a força aplicada é suficiente para mover o bloco. 3. Cálculo da aceleração (a): A força resultante (F_resultante) que atua sobre o bloco é a força aplicada menos a força de atrito: \[ F_{resultante} = F - F_{atrito} = 10 \, \text{N} - 7,84 \, \text{N} = 2,16 \, \text{N} \] Agora, usando a segunda lei de Newton (\(F = m \cdot a\)): \[ F_{resultante} = m \cdot a \implies 2,16 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a \] Resolvendo para \(a\): \[ a = \frac{2,16 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 1,08 \, \text{m/s}^2 \] Agora, analisando as alternativas: a) 0 m/s² b) 1 m/s² c) 2,5 m/s² d) 5 m/s² A aceleração calculada (1,08 m/s²) não corresponde exatamente a nenhuma das alternativas, mas a mais próxima é a alternativa b) 1 m/s². Portanto, a resposta correta é: b) 1 m/s².

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