energia cinetica CFI

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1) Um bloco de massa 5 kg é puxado por uma força horizontal de 20 N em uma superfície 
sem atrito. Determine a aceleração do bloco e discorra sobre a relação entre força, massa 
e aceleração de acordo com a Segunda Lei de Newton. 
a) 2 m/s² 
b) 4 m/s² 
c) 5 m/s² 
d) 1 m/s² 
Resposta: b) 4 m/s² 
Explicação: De acordo com a Segunda Lei de Newton, F = m*a. Aqui temos 20 N = 5 kg * a, 
logo a = 20 N / 5 kg = 4 m/s². 
 
2) Uma esfera de metal é solta de uma altura de 80 metros. Considerando a aceleração da 
gravidade como 10 m/s², calcule a velocidade da esfera ao atingir o solo e explique como 
a energia potencial se transforma em energia cinética. 
a) 40 m/s 
b) 20 m/s 
c) 30 m/s 
d) 50 m/s 
Resposta: a) 40 m/s 
Explicação: Usando a fórmula da energia potencial (EP = m*g*h) e a energia cinética (EC = 
0,5*m*v²), no ponto de impacto, toda a EP se transforma em EC. A EP inicial é 400 mJ, 
igualando EP e EC, encontramos v = √(2*g*h) = √(2*10*80) = 40 m/s. 
 
3) Um carro de 1000 kg está viajando a uma velocidade de 20 m/s. Se o motorista aplica 
uma força de desaceleração de 500 N, determine a distância que o carro percorrerá até 
parar e explique o conceito de trabalho e energia. 
a) 20 m 
b) 40 m 
c) 30 m 
d) 50 m 
Resposta: c) 40 m 
Explicação: O trabalho realizado pela força de desaceleração é igual à variação da energia 
cinética. A energia cinética inicial é (1/2)*1000*(20)² = 200000 J. O trabalho é igual a 
500*N*d, onde d é a distância. Portanto, 200000 = 500*d, resultando em d = 400 m. 
 
4) Um projétil é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 30 m/s. 
Calcule a altura máxima que o projétil alcançará e discorra sobre a energia potencial 
gravitacional no ponto mais alto. 
a) 45 m 
b) 30 m 
c) 15 m 
d) 60 m 
Resposta: a) 45 m 
Explicação: No ponto máximo, a velocidade é zero. Usando a fórmula v² = u² - 2gh, temos 
0 = (30)² - 2*10*h, resultando em h = 45 m. A energia potencial no ponto mais alto é 
máxima, igual à energia cinética inicial. 
 
5) Um capacitor de 10 µF é conectado a uma fonte de tensão de 12 V. Determine a carga 
armazenada no capacitor e explique o conceito de capacitância. 
a) 120 µC 
b) 60 µC 
c) 100 µC 
d) 80 µC 
Resposta: a) 120 µC 
Explicação: A carga (Q) armazenada em um capacitor é dada por Q = C*V. Portanto, Q = 
10*10^(-6) F * 12 V = 120 µC. A capacitância é a capacidade do capacitor de armazenar 
carga elétrica por unidade de tensão. 
 
6) Um corpo é lançado horizontalmente de uma altura de 50 m. Considerando a gravidade 
como 10 m/s², determine o tempo que o corpo levará para atingir o solo e discorra sobre 
as trajetórias em movimento vertical e horizontal. 
a) 3 s 
b) 5 s 
c) 2 s 
d) 4 s 
Resposta: b) 5 s 
Explicação: O tempo de queda é dado por t = √(2h/g) = √(2*50/10) = 5 s. O movimento 
horizontal é uniforme, enquanto o movimento vertical é acelerado, mostrando a 
independência dos movimentos. 
 
7) Uma onda sonora viaja em um meio a uma velocidade de 340 m/s e tem um 
comprimento de onda de 0,85 m. Calcule a frequência da onda e explique a relação entre 
velocidade, frequência e comprimento de onda. 
a) 400 Hz 
b) 300 Hz 
c) 500 Hz 
d) 600 Hz 
Resposta: a) 400 Hz 
Explicação: A frequência (f) é dada por f = v/λ. Assim, f = 340 m/s / 0,85 m = 400 Hz. A 
relação entre velocidade, frequência e comprimento de onda é expressa pela fórmula v = 
f*λ. 
 
8) Um ímã é movido rapidamente em frente a uma bobina de fio, gerando uma corrente 
elétrica. Discuta o conceito de indução eletromagnética e calcule a força eletromotriz 
(fem) gerada se a variação do fluxo magnético é de 0,1 Wb em 0,2 s. 
a) 0,5 V 
b) 2 V 
c) 0,2 V 
d) 1 V 
Resposta: a) 0,5 V 
Explicação: A força eletromotriz (fem) gerada é dada por fem = -ΔΦ/Δt. Portanto, fem = -
0,1 Wb / 0,2 s = -0,5 V. A indução eletromagnética descreve como uma corrente elétrica 
pode ser gerada por um campo magnético variável. 
 
9) Uma partícula de massa 2 kg está se movendo em um círculo de raio 3 m com uma 
velocidade constante de 6 m/s. Calcule a força centrípeta atuando sobre a partícula e 
explique o conceito de força centrípeta. 
a) 12 N 
b) 6 N 
c) 18 N 
d) 8 N 
Resposta: a) 12 N 
Explicação: A força centrípeta é dada por F = m*v²/r. Assim, F = 2 kg * (6 m/s)² / 3 m = 12 N. 
A força centrípeta é a força que mantém um objeto em movimento circular, direcionada 
para o centro da trajetória.