Questão:

Um bloco de massa $m$ é colocado sobre uma superfície horizontal sem atrito e é puxado por uma força constante $F$ que forma um ângulo $\theta$ com a horizontal. A aceleração do bloco é $a$. Qual das expressões abaixo representa corretamente a relação entre a força $F$, a massa $m$, a aceleração $a$ e o ângulo $\theta$?

A) $F = ma \cos \theta$ B) $F = ma \sin \theta$ C) $F = \frac{ma}{\cos \theta}$ D) $F = \frac{ma}{\sin \theta}$ E) $F = ma \tan \theta$

Para encontrar a relação correta, devemos considerar a decomposição da força $F$ em suas componentes horizontal e vertical. A componente horizontal da força, que é responsável pela aceleração do bloco, é $F \cos \theta$. De acordo com a segunda lei de Newton, a força resultante na direção horizontal é igual à massa vezes a aceleração, ou seja, $F \cos \theta = ma$. Portanto, a força total $F$ é dada por $F = \frac{ma}{\cos \theta}$. As outras alternativas estão incorretas porque não consideram corretamente a decomposição da força na direção horizontal.