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Física

Colégio Objetivo
Um bloco de massa \(2 \, \text{kg}\) está sendo puxado horizontalmente por uma força de \(10 \, \text{N}\) em uma superfície onde o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é \(0,2\). Qual é a aceleração do bloco?
a) \(2 \, \text{m/s}^2\)
b) \(3,5 \, \text{m/s}^2\)
c) \(5 \, \text{m/s}^2\)
d) \(4 \, \text{m/s}^2\
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Para calcular a aceleração do bloco, precisamos considerar as forças atuando sobre ele. A força resultante (\(F_{res}\)) que causa a aceleração é a força aplicada menos a força de atrito. 1. Cálculo da força de atrito: A força de atrito (\(F_{atrito}\)) é dada pela fórmula: \[ F_{atrito} = \mu \cdot N \] onde \(\mu\) é o coeficiente de atrito e \(N\) é a força normal. Para um bloco em uma superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco: \[ N = m \cdot g \] onde \(m = 2 \, \text{kg}\) e \(g \approx 9,8 \, \text{m/s}^2\). Portanto: \[ N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \] Agora, substituindo na fórmula da força de atrito: \[ F_{atrito} = 0,2 \cdot 19,6 \, \text{N} = 3,92 \, \text{N} \] 2. Cálculo da força resultante: A força resultante é a força aplicada menos a força de atrito: \[ F_{res} = F_{aplicada} - F_{atrito} = 10 \, \text{N} - 3,92 \, \text{N} = 6,08 \, \text{N} \] 3. Cálculo da aceleração: Usando a segunda lei de Newton (\(F = m \cdot a\)), podemos encontrar a aceleração: \[ a = \frac{F_{res}}{m} = \frac{6,08 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 3,04 \, \text{m/s}^2 \] Analisando as alternativas, a aceleração mais próxima de \(3,04 \, \text{m/s}^2\) é: b) \(3,5 \, \text{m/s}^2\) Portanto, a resposta correta é a alternativa b).

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