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Q1243947 Ciências
Um corpo com massa de 5 kg é lançado sobre um plano horizontal liso, com velocidade de 40 m/s. Determine o módulo de intensidade da força que deve ser aplicada sobre o corpo contra o sentido do movimento para pará-lo em 20 segundos:
Alternativas

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Alternativa correta: B - 10 N.

Vamos entender o tema da questão e os conhecimentos necessários para resolvê-la. Essa questão aborda o conceito de dinâmica, mais especificamente a segunda lei de Newton e o conceito de impulso e quantidade de movimento.

Para encontrar a força necessária para parar o corpo, utilizamos a fórmula da segunda lei de Newton, que é:

F = m * a

Em que F é a força, m é a massa do corpo e a é a aceleração.

Primeiro, precisamos calcular a aceleração necessária para parar o corpo em 20 segundos. A aceleração pode ser encontrada usando a fórmula da cinemática:

a = (Vf - Vi) / t

Onde:

  • Vf é a velocidade final (0 m/s, pois queremos parar o corpo).
  • Vi é a velocidade inicial (40 m/s).
  • t é o tempo (20 s).

Substituindo os valores:

a = (0 - 40) / 20

Portanto:

a = -2 m/s²

A aceleração é negativa porque a força é aplicada no sentido contrário ao movimento.

Agora, usamos a segunda lei de Newton para encontrar a força:

F = m * a

Substituindo os valores:

F = 5 kg * (-2 m/s²)

Portanto:

F = -10 N

O módulo da força é 10 N. A força negativa indica que ela atua no sentido oposto ao movimento.

Agora, vamos justificar as alternativas incorretas:

A - 05 N: Esse valor é incorreto porque subestima a força necessária para parar o corpo em 20 segundos.

C - 80 N: Esse valor é muito alto e superestima a força necessária. Uma força de 80 N pararia o corpo muito mais rápido.

D - 100 N: Assim como a alternativa C, esse valor também é superestimado e pararia o corpo muito mais rapidamente.

E - 200 N: Esse valor é extremamente alto e não condiz com os cálculos feitos. Seria uma força muito excessiva.

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5kg

40m/s

F=?

20 s

a= v/t

a= 40/20 = 2

F=m . a

F=5 x 2 =10 N

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