Um bloco de massa m=5,0 \mathrm{~kg} encontra-se inicialmente em repouso. É-lhe aplicada uma força resultante constante que o faz atingir uma velocidade de 10 \mathrm{~m} / \mathrm{s} em 2,0 \mathrm{~s}. Qual é a magnitude dessa força resultante?
a) 10 N
b) 15 N
c) 20 N
d) 25 N
e) 50 N

Passo 1

Lista clara do que o enunciado dá e do que pede:
  • Massa do bloco: m=5{,}0\\ \mathrm{kg}.
  • Velocidade inicial: v_0=0\\ \mathrm{m/s} (o bloco estava em repouso).
  • Velocidade final: v=10\\ \mathrm{m/s}.
  • Intervalo de tempo em que essa variação ocorre: t=2{,}0\\ \mathrm{s}.
    O enunciado pede: “Qual é a magnitude da força resultante?” (há opções de múltipla escolha).

Passo 2

Encontrar a aceleração média/constante necessária para mudar a velocidade de v_0 para v em tempo t.
Explicação do conceito usado: aceleração é a taxa de variação da velocidade. Para aceleração constante, a fórmula que relaciona velocidade inicial, final e tempo é
a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{v-v_0}{t}.
Aqui:
  • a é a aceleração (em \mathrm{m/s^2}),
  • v é a velocidade final (em \mathrm{m/s}),
  • v_0 é a velocidade inicial (em \mathrm{m/s}),
  • t é o intervalo de tempo (em \mathrm{s}).
Agora aplicando os valores dados:
a=\frac{10 - 0}{2{,}0}=\frac{10}{2{,}0}=5\\ \mathrm{m/s^2}.
Interpretação simples: isso significa que a velocidade aumenta em 5\\ \mathrm{m/s} a cada segundo.

Passo 3

Relacionar força, massa e aceleração.
Explicação do conceito usado: a Segunda Lei de Newton (forma mais usada em provas) diz que a força resultante aplicada sobre um corpo é igual ao produto da massa pela aceleração produzida. Em termos escalares (magnitudes, quando força e aceleração têm mesma direção):
F = m\,a.
Aqui:
  • F é a magnitude da força resultante (em \mathrm{N}),
  • m é a massa (em \mathrm{kg}),
  • a é a aceleração (em \mathrm{m/s^2}).

Passo 4

Calcular a força usando os valores que já obtivemos.
Substituindo m=5{,}0\\ \mathrm{kg} e a=5\\ \mathrm{m/s^2} na fórmula:
F = 5{,}0 \times 5 = 25\\ \mathrm{N}.
Verificação rápida de unidades: \mathrm{kg}\cdot\mathrm{m/s^2}=\mathrm{N}, está consistente.

Passo 5

Comparar com as alternativas dadas e escolher a correta.
A alternativa que corresponde a 25\\ \mathrm{N} é a letra d).
Força resultante encontrada: 25\\ \mathrm{N}. Força razoável e coerente com os dados (massa moderada acelerada a 5\\ \mathrm{m/s^2}). Você mandou bem em acompanhar — quase lá!

Resposta

d) 25\\ \mathrm{N}

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