Pergunta
03-Um bloco de massa m=10kg está inicialmente em repouso sobre uma superficie plana e sem atrito. Durante um intervalo de tempo t,é aplicada uma força constante no bloco. Sabendo que a velocidade máxima que o bloco atinge é de 2m/s e que o bloco percorre uma distância de 1 m durante o intervalo de tempo em que a força esteve agindo sobre o bloco, podemos afirmar que a magnitude da força aplicada no bloco é igual a a. 2 N b. 5 N c. 10 N d. 20 N e. 40 N
Solução
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VascoMestre · Tutor por 5 anos
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Podemos usar a segunda lei de Newton para resolver esse problema. A segunda lei de Newton afirma que a força resultante em um objeto é igual ao produto de sua massa pela aceleração do objeto.<br /><br />Nesse caso, o bloco está sujeito a uma força constante durante um intervalo de tempo t, o que causa uma aceleração no bloco. Sabemos que a velocidade máxima atingida pelo bloco é de 2 m/s e que ele percorre uma distância de 1 m durante o intervalo de tempo em que a força está agindo.<br /><br />Podemos usar as equações do movimento uniformemente acelerado para relacionar a aceleração, a velocidade final, a velocidade inicial e a distância percorrida:<br /><br />$v^2 = v_0^2 + 2a \cdot d$<br /><br />Onde:<br />$v$ é a velocidade final (2 m/s),<br />$v_0$ é a velocidade inicial (0 m/s),<br />$a$ é a aceleração e<br />$d$ é a distância percorrida (1 m).<br /><br />Substituindo os valores conhecidos na equação, temos:<br /><br />$(2)^2 = (0)^2 + 2a \cdot 1$<br /><br />4 = 2a<br /><br />a = 2 m/s²<br /><br />Agora podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a magnitude da força aplicada no bloco:<br /><br />F = m * a<br /><br />F = 10 kg * 2 m/s²<br /><br />F = 20 N<br /><br />Portanto, a magnitude da força aplicada no bloco é igual a 20 N. A resposta correta é a letra d.
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