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4) Um corpo de 10 kg é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20 m/s. Calcule a altura máxima que o corpo atingirá antes de começar a cair, considerando a aceleração da gravidade como 9,8 m/s². a) 20,4 m b) 25,6 m c) 30,4 m d) 40,8 m Resposta: b) 20,4 m Explicação: Usamos a fórmula v_f² = v_i² + 2*a*d, onde v_f = 0 (no pico), v_i = 20 m/s e a = - 9,8 m/s². Assim, 0 = 20² + 2*(-9,8)*d. Resolvendo para d, encontramos d = 20²/(2*9,8) = 20,4 m. 5) Um circuito elétrico é composto por uma bateria de 12V e uma resistência de 4Ω. Calcule a corrente que flui pelo circuito e a energia dissipada em 2 minutos. a) 3 A e 4320 J b) 2 A e 1440 J c) 4 A e 2880 J d) 6 A e 720 J Resposta: a) 3 A e 4320 J Explicação: Usando a Lei de Ohm, I = V/R = 12V/4Ω = 3 A. A energia dissipada é dada por E = P*t, onde P = I²*R. Portanto, P = 3²*4 = 36 W. Em 2 minutos (120 s), E = 36 W * 120 s = 4320 J. 6) Um elevador de massa 500 kg está subindo com uma aceleração de 2 m/s². Determine a força total que o motor do elevador deve exercer para manter essa aceleração, considerando a aceleração da gravidade como 9,8 m/s². a) 3500 N b) 4900 N c) 5500 N d) 6000 N Resposta: c) 5500 N Explicação: A força total necessária é dada por F_total = m*(g + a). Assim, F_total = 500*(9,8 + 2) = 500*11,8 = 5900 N. 7) Um corpo de massa 2 kg está em um plano inclinado a 30° em relação à horizontal. Calcule a componente da força gravitacional que atua ao longo do plano inclinado. a) 3,92 N b) 6,86 N c) 9,81 N d) 15,72 N Resposta: b) 6,86 N Explicação: A força gravitacional é F_g = m*g = 2*9,8 = 19,6 N. A componente ao longo do plano inclinado é F_alongada = F_g * sen(30°) = 19,6 * 0,5 = 9,8 N. 8) Um circuito possui uma resistência total de 12Ω e uma corrente de 2 A. Determine a tensão total aplicada ao circuito. a) 12 V b) 24 V c) 36 V d) 48 V Resposta: b) 24 V Explicação: Usando a Lei de Ohm, V = I * R = 2 * 12 = 24 V. 9) Um bloco de 3 kg está ligado a uma mola com constante de 200 N/m. Se a mola está comprimida em 0,5 m, determine a energia potencial armazenada na mola. a) 25 J b) 50 J c) 75 J d) 100 J Resposta: b) 25 J Explicação: A energia potencial elástica é dada por E_p = (1/2)*k*x² = (1/2)*200*(0,5)² = 25 J. 10) Uma esfera de 1 kg é lançada verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 15 m/s. Calcule o tempo que levará para atingir a altura máxima. a) 1,5 s b) 2,5 s c) 3,0 s d) 4,0 s Resposta: b) 1,5 s Explicação: O tempo para atingir a altura máxima é dado por t = v_i/a, onde a = 9,8 m/s². Assim, t = 15/9,8 ≈ 1,53 s. 11) Um projetil é lançado horizontalmente do topo de um prédio de 80 m de altura. Calcule o tempo que o projetil levará para atingir o solo. a) 2 s b) 4 s c) 6 s d) 8 s Resposta: b) 4 s Explicação: Usando a fórmula h = (1/2)*g*t², onde h = 80 m. Resolvendo para t: 80 = 0,5*9,8*t², t² = 80/4.9, t ≈ 4 s. 12) Um carro em movimento faz uma curva circular de raio 50 m a uma velocidade constante de 20 m/s. Calcule a aceleração centrípeta do carro. a) 4 m/s² b) 8 m/s² c) 10 m/s² d) 16 m/s² Resposta: a) 8 m/s² Explicação: A aceleração centrípeta é dada por a_c = v²/r = 20²/50 = 8 m/s². 13) Um corpo de 10 kg é colocado em um plano inclinado de 45°. Determine a força normal atuando sobre o corpo, considerando a aceleração da gravidade como 9,8 m/s². a) 49 N b) 69,3 N c) 98 N d) 70 N Resposta: c) 98 N