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Física

Colégio Objetivo
Um bloco de madeira é colocado sobre uma superfície horizontal rugosa. Se a força de atrito estático máxima entre o bloco e a superfície é igual a 15 N e o bloco tem uma massa de 5 kg, qual é o valor da aceleração da gravidade (g) que pode ser considerado se o bloco começa a se mover ao ser aplicada uma força de 20 N neste sentido?
a) 8 m/s²
b) 10 m/s²
c) 12 m/s²
d) 15 m/s²
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Estudando com Questões

ano passado

Respostas

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Para resolver essa questão, precisamos entender a relação entre a força de atrito estático máxima, a massa do bloco e a aceleração da gravidade. A força de atrito estático máxima (F_atrito) é dada pela fórmula: \[ F_{atrito} = \mu_s \cdot N \] onde \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático e \( N \) é a força normal. Em uma superfície horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco, que é dado por: \[ N = m \cdot g \] onde \( m \) é a massa do bloco e \( g \) é a aceleração da gravidade. Dado que a força de atrito estático máxima é 15 N e a massa do bloco é 5 kg, podemos escrever: \[ 15 N = \mu_s \cdot (5 kg \cdot g) \] Quando uma força de 20 N é aplicada, o bloco começa a se mover, o que significa que essa força supera a força de atrito estático máxima. Portanto, podemos usar a força de atrito estático máxima para encontrar \( g \): Sabemos que a força de atrito estático máxima é 15 N, então: \[ 20 N > 15 N \] Agora, para encontrar \( g \), podemos rearranjar a equação: \[ 15 N = 5 kg \cdot g \] Dividindo ambos os lados por 5 kg: \[ g = \frac{15 N}{5 kg} = 3 m/s² \] No entanto, isso não corresponde a nenhuma das alternativas. Vamos verificar as alternativas novamente: a) 8 m/s² b) 10 m/s² c) 12 m/s² d) 15 m/s² Parece que houve um erro na análise. Vamos considerar que a força de atrito estático máxima é o que impede o movimento até que a força aplicada seja maior. Assim, a força de 20 N é a que faz o bloco se mover, e a força de atrito estático máxima é 15 N. Portanto, a aceleração da gravidade que faz sentido aqui, considerando que a força de atrito estático máxima é 15 N e a massa é 5 kg, é: \[ g = \frac{15 N}{5 kg} = 3 m/s² \] Entretanto, como isso não está nas opções, vamos considerar que a questão pode estar pedindo um valor padrão de gravidade. O valor mais comum para a aceleração da gravidade é 10 m/s², que é uma aproximação frequentemente utilizada. Assim, a resposta correta, considerando as opções dadas, é: b) 10 m/s².

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