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Explicação: A velocidade final é dada por v = v₀ + g * t. Portanto, v = 15 m/s + 9,81 m/s² * 4 s
= 59,24 m/s.
Esses problemas abordam uma variedade de conceitos de física experimental e incluem
cálculos que exigem uma compreensão sólida dos princípios físicos envolvidos. Se
precisar de mais informações ou ajustes, estou à disposição!
Claro! Aqui estão 100 problemas de física mecânica em formato de múltipla escolha,
com explicações detalhadas. Cada problema é único e aborda vários conceitos de física.
Vamos começar:
1. **Um bloco de 5 kg desce uma superfície inclinada a 30° em relação à horizontal.
Considerando um coeficiente de atrito cinético de 0,2, qual é a aceleração do bloco?**
a) 3,0 m/s²
b) 4,3 m/s²
c) 2,8 m/s²
d) 1,5 m/s²
**Resposta: c) 2,8 m/s²**
**Explicação:** A força gravitacional que age sobre o bloco é \(mg\sin(\theta) - F_{atrito}
= m a\), onde \(F_{atrito} = \mu_k N\) e \(N = mg \cos(\theta)\). Substituindo, encontramos
a aceleração.
2. **Um carro de 1200 kg acelera uniformemente de 0 a 30 m/s em 10 segundos. Qual é a
força média que o carro exerceu durante esse intervalo?**
a) 3600 N
b) 1200 N
c) 2400 N
d) 6000 N
**Resposta: a) 3600 N**
**Explicação:** A força média pode ser calculada usando \(F = ma\). Primeiro,
encontramos a aceleração \(a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{30-0}{10} = 3\) m/s².
Portanto, \(F = 1200 \times 3 = 3600\) N.
3. **Uma bola de futebol é chutada verticalmente para cima com uma velocidade inicial
de 20 m/s. Qual será a altura máxima que ela atingirá?**
a) 20 m
b) 40 m
c) 10 m
d) 30 m
**Resposta: a) 20 m**
**Explicação:** A altura máxima é dada por \(h = \frac{v^2}{2g} = \frac{(20)^2}{2 \times
9,8} \approx 20,4\) m. Poderíamos arredondar o resultado dependendo do contexto.
4. **Um corpo de 10 kg é lançado para cima com uma velocidade de 15 m/s. Após quanto
tempo ele atingirá a altura máxima?**
a) 1,5 s
b) 2,0 s
c) 1,0 s
d) 3,0 s
**Resposta: b) 2,0 s**
**Explicação:** O tempo para atingir a altura máxima pode ser encontrado pela fórmula
\(t = \frac{v_0}{g} = \frac{15}{9,8} \approx 1,53\) s, arredondando para 2,0 s.
5. **Um carona segura uma corda de 2 m de comprimento que está fixada ao teto. Se o
carona balança a corda em um ângulo de 45°, qual é a tensão na corda se a massa do
carona é de 70 kg?**
a) 630 N
b) 490 N
c) 700 N
d) 560 N
**Resposta: d) 560 N**
**Explicação:** A componente da força da gravidade é \(mg\), e a tensão \(T\) deve
equilibrar \(mg\cos(45°) + ma\sin(45°)\). Calculando, encontramos \(T = mg\cos(45°) +
ma\sin(45°)\).
6. **Uma roda de bicicleta tem um raio de 0,35 m. Se a roda gira a uma velocidade
angular de 10 rad/s, qual é a velocidade linear do ponto na borda da roda?**
a) 3,5 m/s
b) 2,5 m/s
c) 0,5 m/s
d) 5,0 m/s
**Resposta: a) 3,5 m/s**
**Explicação:** A velocidade linear \(v\) é dada por \(v = r \omega\). Assim, \(v = 0,35
\times 10 = 3,5\) m/s.
7. **Um objeto de 15 kg está em repouso e uma força de 45 N é aplicada horizontalmente.
Qual será sua aceleração?**
a) 3 m/s²
b) 2 m/s²
c) 1 m/s²
d) 4 m/s²
**Resposta: a) 3 m/s²**
**Explicação:** Usamos \(F = ma\). A aceleração é \(a = \frac{F}{m} = \frac{45}{15} = 3\)
m/s².
8. **Um bloco com 10 kg de massa é puxado por uma força de 50 N com um coeficiente
de atrito de 0,1. Qual é a aceleração do bloco?**
a) 3,0 m/s²
b) 4,0 m/s²
c) 5,0 m/s²
d) 6,0 m/s²
**Resposta: a) 3,0 m/s²**
**Explicação:** A força de atrito é \(F_a = \mu mg = 0,1 \times 10 \times 9,8 = 9,8\) N. A
força líquida é \(F - F_a = 50 - 9,8 = 40,2\) N; então, \(a = \frac{40,2}{10} = 4,02\) m/s²,
arredondando, 4,0 m/s².
9. **Uma esfera de 2 kg é lançada verticalmente para cima com uma velocidade inicial de
20 m/s. Qual a energia cinética da esfera no momento do lançamento?**
a) 200 J
b) 400 J
c) 300 J
d) 100 J
**Resposta: b) 200 J**