Um corpo é empurrado a partir do repouso por uma força F em um plano perfeitamente horizontal e sem atrito. Sabendo que a massa desse corpo é igual a 2,5 kg e que, depois de ter percorrido uma distância de 1,5 m, sua velocidade era de 2,0 m/s, o módulo da força F aplicada sobre esse corpo foi de aproximadamente:
a) 0,8 N.
b) 2,7 N.
c) 1,9 N.
d) 1,3 N.
e) 4,8 N

Passo 1

Beleza! Vamos resolver essa questão de física juntos. O enunciado fala sobre um corpo sendo empurrado em um plano horizontal sem atrito. A gente tem a massa do corpo, a distância percorrida e a velocidade final. O que precisamos descobrir é qual foi a força aplicada para fazer isso acontecer. Para resolver, vamos usar conceitos de movimento com aceleração constante e a segunda lei de Newton.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que sabemos:
  • Massa do corpo, $ m = 2,5 , kg $
  • Distância percorrida, $ s = 1,5 , m $
  • Velocidade final, $ v = 2,0 , m/s $
  • Velocidade inicial, $ v_0 = 0 , m/s $ (pois parte do repouso)

Passo 3

Como o corpo parte do repouso e está se movendo com aceleração constante, podemos usar a equação de movimento:
v^2 = v0^2 + 2 a s
Como $ v_0 = 0 $, simplifica para:
v0 = 0
Precisamos encontrar a aceleração $ a $.

Passo 4

Vamos isolar $ a $ na equação:
a
Substituindo os valores:
a = v^22 s

Passo 5

Agora que temos a aceleração, podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a força:
F = m times a
Substituindo os valores:
F = 2,5 , kg times 1,333 , m/s^2 approx 3,333 , N

Passo 6

Olha só as opções que a gente tem:
a) 0,8 N
b) 2,7 N
c) 1,9 N
d) 1,3 N
e) 4,8 N
Nossa resposta ficou próximo de 3,333 N, que mais se aproxima da opção e) 4,8 N.

Resposta

A força $ F $ aplicada sobre o corpo foi de aproximadamente 4,8 N.

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