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Uma caixa com massa de 10kg se desloca em um plano horizontal com coeficiente de atrito cinético igual 0.25 em linha reta sob a ação de uma força alinhada com o deslocamento dada por ?=100 N. Supondo que no instante ?=0 s a velocidade instantânea da caixa é zero, qual será sua velocidade e seu deslocamento em ??=4 s? Considerar ?=9.81ms2?.
a. 37.7 m/s e 94.3 m
b. 30.2 m/s e 30.2 m
c. 30.2 m/s e 60.4 m
d. 22.6 m/s e 34.5 m
e. 72.4 m/s e 72.4 m
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Aprendendo Através de Exercícios

anteontem

Respostas

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anteontem

Para resolver essa questão, precisamos calcular a força de atrito e a força resultante que atua na caixa, e então usar isso para encontrar a aceleração, a velocidade e o deslocamento. 1. Cálculo da força de atrito (F_atrito): - A força de atrito é dada por: \( F_{atrito} = \mu \cdot m \cdot g \) - Onde: - \( \mu = 0.25 \) (coeficiente de atrito) - \( m = 10 \, kg \) (massa) - \( g = 9.81 \, m/s^2 \) (aceleração da gravidade) - Portanto: \[ F_{atrito} = 0.25 \cdot 10 \cdot 9.81 = 24.525 \, N \] 2. Cálculo da força resultante (F_resultante): - A força resultante é dada por: \( F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} \) - Onde \( F_{aplicada} = 100 \, N \): \[ F_{resultante} = 100 - 24.525 = 75.475 \, N \] 3. Cálculo da aceleração (a): - Usando a segunda lei de Newton: \( F = m \cdot a \) \[ a = \frac{F_{resultante}}{m} = \frac{75.475}{10} = 7.5475 \, m/s^2 \] 4. Cálculo da velocidade (v) após 4 segundos: - Usando a fórmula: \( v = v_0 + a \cdot t \) - Onde \( v_0 = 0 \) (velocidade inicial) e \( t = 4 \, s \): \[ v = 0 + 7.5475 \cdot 4 = 30.19 \, m/s \approx 30.2 \, m/s \] 5. Cálculo do deslocamento (s) após 4 segundos: - Usando a fórmula: \( s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \) \[ s = 0 \cdot 4 + \frac{1}{2} \cdot 7.5475 \cdot (4^2) = \frac{1}{2} \cdot 7.5475 \cdot 16 = 60.38 \, m \approx 60.4 \, m \] Portanto, a velocidade após 4 segundos é aproximadamente 30.2 m/s e o deslocamento é aproximadamente 60.4 m. A alternativa correta é: c) 30.2 m/s e 60.4 m.

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