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b) 700 kg/m³
c) 1000 kg/m³
d) 1200 kg/m³
Resposta: b) 700 kg/m³
Explicação: O princípio de Arquimedes afirma que um corpo flutua quando o peso do
líquido deslocado é igual ao peso do corpo. Assim, se 30% do volume está submerso, a
densidade do bloco é \(0,3 \times 1000\) kg/m³, que resulta em 300 kg/m³.
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3. Um carro se move com velocidade constante de 72 km/h em uma pista circular de raio
100 m. Determine a aceleração centrípeta do carro.
a) 5,4 m/s²
b) 10 m/s²
c) 20 m/s²
d) 30 m/s²
Resposta: a) 5,4 m/s²
Explicação: A aceleração centrípeta é dada por \(a_c = \frac{v^2}{r}\). Convertendo a
velocidade para m/s (72 km/h = 20 m/s), obtemos \(a_c = \frac{(20)^2}{100} = 4 m/s²\).
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4. Um pendulo simples de 2 m de comprimento oscila em um campo gravitacional de 9,8
m/s². Calcule o período de oscilação do pêndulo.
a) 1,4 s
b) 2,0 s
c) 2,8 s
d) 4,0 s
Resposta: b) 2,0 s
Explicação: O período de um pêndulo simples é dado por \(T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\).
Portanto, \(T = 2\pi\sqrt{\frac{2}{9.8}} \approx 2.0 s\).
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5. Uma esfera de 2 kg é deixada cair de uma altura de 10 m. Qual será sua velocidade ao
atingir o solo?
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 30 m/s
Resposta: b) 14 m/s
Explicação: Usando a conservação da energia, a energia potencial inicial (\(mgh\)) é
convertida em energia cinética (\(\frac{1}{2}mv^2\)). Assim, \(mgh = \frac{1}{2}mv^2\) leva
a \(v = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \times 10 \times 10} \approx 14 m/s\).
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6. Um bloco de 5 kg é puxado por uma força horizontal de 20 N sobre uma superfície com
atrito. Se o coeficiente de atrito cinético é 0,2, determine a aceleração do bloco.
a) 0,5 m/s²
b) 1,0 m/s²
c) 2,0 m/s²
d) 3,0 m/s²
Resposta: c) 2,0 m/s²
Explicação: A força de atrito \(F_a = \mu \cdot N\), onde \(N = mg\). Assim, \(F_a = 0,2
\cdot (5 \cdot 10) = 10 N\). A força resultante é \(F_{resultante} = F - F_a = 20 - 10 = 10 N\).
Usando \(F = ma\), temos \(10 = 5a\) resultando em \(a = 2 m/s²\).
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7. Um circuito elétrico é formado por uma bateria de 12 V e dois resistores em série de 4 Ω
e 6 Ω. Determine a corrente elétrica que passa pelo circuito.
a) 0,5 A
b) 1,0 A
c) 1,2 A
d) 2,0 A
Resposta: c) 1,2 A
Explicação: A resistência total em série é \(R_{total} = R_1 + R_2 = 4 + 6 = 10 Ω\). Usando a
Lei de Ohm, \(V = IR\), temos \(I = \frac{V}{R_{total}} = \frac{12}{10} = 1,2 A\).
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8. Um bloco de 3 kg é colocado em uma superfície inclinada de 30°. Qual é a componente
da força gravitacional que age ao longo da rampa?
a) 9,8 N
b) 14,7 N
c) 25,5 N
d) 42,4 N
Resposta: b) 14,7 N
Explicação: A componente da força gravitacional ao longo da rampa é dada por \(F = mg
\cdot \sin(\theta)\). Portanto, \(F = 3 \cdot 9,8 \cdot \sin(30°) = 3 \cdot 9,8 \cdot 0,5 = 14,7
N\).
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9. Um satélite em órbita baixa (raio da órbita 7000 km) se move a uma velocidade orbital
de 7,5 km/s. Determine a força gravitacional que atua sobre o satélite, sabendo que a
massa da Terra é \(5,97 \times 10^{24} kg\).
a) 500 N
b) 600 N
c) 700 N
d) 800 N
Resposta: b) 600 N
Explicação: A força gravitacional é dada por \(F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2}\).
Usando \(G = 6,67 \times 10^{-11} m^3/kg \cdot s^2\), \(m_1 = 5,97 \times 10^{24} kg\), e
\(r = 7000 \times 10^3 m\), obtemos \(F \approx 600 N\).
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10. Um bloco de massa 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal. Uma força
de 10 N é aplicada horizontalmente e o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a
superfície é 0,3. O bloco começará a se mover?