Um bloco de massa 4.0 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. T=0 aplica-se ao bloco cuja a intensidade é 12N. Despreze a resistência do ar.
A> Qual a aceleração adquirida pelo bloco
B> Qual a velocidade no instante T=5,0s
C> qual a distância percorrida até T=5,0s

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um bloco de 4,0 kg que está parado sobre uma superfície sem atrito. Uma força de 12N é aplicada nele. O que a gente quer descobrir:
A) A aceleração do bloco
B) A velocidade do bloco após 5 segundos
C) A distância que o bloco percorre nesses 5 segundos
Para resolver isso, vamos usar as leis de Newton e as equações do movimento retilíneo uniformemente acelerado (MRUA).

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a aceleração do bloco. A Segunda Lei de Newton diz que a força resultante $ F $ é igual à massa $ m $ vezes a aceleração $ a $:
F
Aqui, a única força horizontal é a de 12N.

Passo 3

Então, podemos isolar a aceleração $ a $ na fórmula:
a
Substituindo os valores:
a = Fm

Passo 4

Fazendo a conta:
a = 3, m/s^2
Então, a aceleração do bloco é de 3 metros por segundo ao quadrado.

Passo 5

Agora, vamos para a parte B: encontrar a velocidade do bloco após 5 segundos. Sabemos que o bloco parte do repouso, então a velocidade inicial $ v_0 $ é 0. A equação para a velocidade no MRUA é:
v0

Passo 6

Substituindo os valores que já conhecemos:
v = 0 + 3, m/s^2 times 5, s

Passo 7

Calculando:
v = 15, m/s
Então, a velocidade do bloco após 5 segundos é de 15 metros por segundo.

Passo 8

Por fim, vamos calcular a distância percorrida em 5 segundos. A equação para a posição no MRUA é:
s = v0 times t + 12 a times t^2

Passo 9

Como o bloco parte do repouso ($ v_0 = 0 $), a equação simplifica para:
v0 = 0

Passo 10

Fazendo a conta:
s = 12 times 3 times 25
s = 12 times 75
s = 37,5, m
Então, a distância percorrida pelo bloco em 5 segundos é de 37,5 metros.

Resposta

A) A aceleração do bloco é de $ 3, m/s^2 $.
B) A velocidade no instante $ T = 5,0, s $ é $ 15, m/s $.
C) A distância percorrida até $ T = 5,0, s $ é $ 37,5, m $.

Exercícios relacionados