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Q2701351 Física

Olavo está fazendo força para empurrar, por 100 metros, seu carrinho de supermercado (peso aproximado de 40 kg). Sabendo que o trabalho realizado por Olavo é de 4.000J, determine a aceleração, em m/s2, do carrinho de supermercado durante o trajeto.

Alternativas

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Alternativa Correta: C - 1 m/s2

1. Tema Central da Questão:

O tema central desta questão é a Dinâmica, mais especificamente o conceito de Trabalho e Segunda Lei de Newton. É importante compreender como o trabalho, a força e a aceleração se relacionam, especialmente quando um objeto está em movimento sob a ação de uma força constante.

2. Resumo Teórico:

O trabalho realizado por uma força constante é dado pela fórmula:

Trabalho (W) = Força (F) x Distância (d)

De acordo com a Segunda Lei de Newton, a força é o produto da massa e da aceleração:

F = m x a

Combinando estas duas fórmulas, podemos determinar a aceleração de um objeto quando o trabalho realizado e a distância são conhecidos.

3. Justificativa da Alternativa Correta:

Sendo o trabalho de 4.000 J e a distância de 100 m, podemos usar a fórmula do trabalho:

W = F x d

Substituindo os valores, temos: 4.000 = F x 100

Portanto, F = 40 N

Agora, aplicando a Segunda Lei de Newton, temos:

F = m x a

Substituindo os valores conhecidos: 40 = 40 x a

Assim, a aceleração a = 1 m/s2, confirmando a alternativa C.

4. Análise das Alternativas Incorretas:

  • A - 0,25: Esta aceleração implicaria um erro nos cálculos, apontando para uma força menor do que a aplicada.
  • B - 0,5: Similarmente, esta aceleração não seria suficiente para gerar os 4.000 J de trabalho ao longo de 100 metros.
  • D - 2: Esta implicaria em uma força muito maior do que a realmente aplicada, resultando em um trabalho superior a 4.000 J.
  • E - 4: Esta aceleração é ainda mais desproporcional, levando a um cálculo de força muito elevado.

Compreender a relação entre trabalho, força e aceleração é crucial para resolver questões dessa natureza em concursos. Sempre verifique se os valores fazem sentido com base nas fórmulas fundamentais.

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Olavo está empurrando um carrinho de supermercado de 40 kg por 100 metros, realizando um trabalho de 4000 J. Para determinar a aceleração do carrinho, usamos a fórmula do trabalho: W=F∗d, onde F é a força aplicada e d o deslocamento. Substituímos os valores fornecidos: F=W/d=4000/100=40 N.

Em seguida, aplicamos a segunda lei de Newton, F=m∗a, para encontrar a aceleração a. Rearranjando a fórmula: a=F/m=40/40=1 m/s2

Portanto, a aceleração do carrinho é 1 m/s².

Letra C

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