9. Para determinar a aceleração do sistema, podemos usar a Segunda Lei de Newton, que relaciona a força resultante com a massa e a aceleração:
F = m * a
Considerando que a força externa é exercida apenas sobre o bloco A e que os blocos se movem juntos, a força resultante é igual à força externa:
F = 18 N
A massa total do sistema é a soma das massas dos blocos:
m_total = ma + mb = 6,0 kg + 3,0 kg = 9,0 kg
Substituindo os valores na equação da Segunda Lei de Newton, temos:
18 N = 9,0 kg * a
a = 18 N / 9,0 kg
a = 2,0 m/s²
Portanto, a aceleração do sistema é de 2,0 m/s².
Para determinar a força de tração no fio A, podemos usar a mesma força resultante:
F = m * a
Considerando apenas o bloco A, temos:
F = ma * a
F = 6,0 kg * 2,0 m/s²
F = 12 N
Portanto, a força de tração no fio A é de 12 N.
a) 2 m/s² e 6 N
10. Como não há atrito no plano horizontal e a polia é de massa desprezível, a aceleração do sistema é dada pela relação das massas:
a = (mB – mA) * g / (mA + mB)
a = (40 kg – 10 kg) * 10 m/s² / (10 kg + 40 kg)
a = 30 kg * 10 m/s² / 50 kg
a = 6 m/s²
Portanto, a aceleração do sistema é de 6 m/s².
c) 6 m/s²
13. O trabalho é dado pelo produto da força aplicada pela distância percorrida:
Trabalho = Força * Distância
Para a força F1, temos:
Trabalho F1 = F1 * d
Trabalho F1 = 20 N * 1 m
Trabalho F1 = 20 J
Para a força F3, temos:
Trabalho F3 = F3 * d
Trabalho F3 = 30 N * 1 m
Trabalho F3 = 30 J
Portanto, o valor do trabalho da força F1 é de 20 J e o valor do trabalho da força F3 é de 30 J.
Resposta: a) 20 J
11. O trabalho é dado pelo produto da força aplicada pela distância percorrida:
Trabalho = Força * Distância
Trabalho = 9 N * 6 m
Trabalho = 54 J
Portanto, o trabalho realizado após percorrer 6 m na mesma direção da força é de 54 J.
b) 54 J
12. O trabalho é dado pelo produto da força aplicada pela distância percorrida:
Trabalho = Força * Distância
Dado que o trabalho realizado é de 10 J e a força é de 5 N, podemos calcular a distância:
10 J = 5 N * d
d = 10 J / 5 N
d = 2 m
Portanto, a altura da caixa atingida é de 2 m.
a) 2 m
14. O trabalho da força peso é dado pelo produto da força peso pela distância percorrida:
Trabalho = Força peso * Distância
A força peso é dada pelo produto da massa pela aceleração da gravidade:
Força peso = massa * aceleração da gravidade
Força peso = 0,5 kg * 10 m/s²
Força peso = 5 N
A distância percorrida é de 20 m.
Trabalho = 5 N * 20 m
Trabalho = 100 J
Portanto, o trabalho da força peso para trazer a pedra até o solo é de 100 J.
a) 100 J
15. A energia cinética é dada pela fórmula:
Energia cinética = (massa * velocidade^2) / 2
Substituindo os valores dados, temos:
Energia cinética = (0,6 kg * (5 m/s)^2) / 2
Energia cinética = 7,5 J
Portanto, a energia cinética da bola ao ser arremessada e atingir uma velocidade de 5 m/s é de 7,5 J.
b) 7,5 J
16. O trabalho é dado pelo produto da força aplicada pela distância percorrida:
Trabalho = Força * Distância
Dado que a força é constante e a velocidade aumenta de 5 m/s para 15 m/s, podemos calcular o trabalho realizado:
Trabalho = Força * (Velocidade final – Velocidade inicial)
Trabalho = 60 kg * (15 m/s – 5 m/s)
Trabalho = 60 kg * 10 m/s
Trabalho = 600 J
Portanto, o trabalho realizado pela pessoa ao aumentar sua velocidade de 5 m/s para 15 m/s é de 600 J.
c) 600 J
Espero ter ajudado! Se tiver mais alguma pergunta, estou à disposição.
