o mundo 2E27

Prévia do material em texto

a) \( 0,45 \, mC \) 
b) \( 0,30 \, mC \) 
c) \( 0,60 \, mC \) 
d) \( 0,75 \, mC \) 
Resposta: b) \( 0,45 \, mC \) 
Explicação: A carga é dada por \( Q = C \cdot V = 15 \times 10^{-6} \cdot 30 = 0,45 \, mC \). 
 
89) Um ger 
1) Um carro de massa 1.200 kg está se movendo a uma velocidade constante de 20 m/s 
em uma estrada horizontal. De repente, o motorista vê um obstáculo e decide aplicar os 
freios, resultando em uma desaceleração constante de 5 m/s². Considerando que a força 
de atrito entre os pneus e a estrada é a única força agindo no sentido oposto ao 
movimento, calcule a distância percorrida pelo carro até parar completamente. 
a) 40 m 
b) 80 m 
c) 100 m 
d) 120 m 
Resposta: a) 40 m 
Explicação: Usando a fórmula v² = u² + 2as, onde v = 0 m/s (velocidade final), u = 20 m/s 
(velocidade inicial), a = -5 m/s² (aceleração negativa), a distância s é dada por s = (v² - u²) / 
(2a) = (0 - 20²) / (2*(-5)) = 40 m. 
 
2) Um bloco de 10 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal. Se uma força 
horizontal de 50 N é aplicada e a superfície apresenta um coeficiente de atrito cinético de 
0,3, determine se o bloco se moverá e, caso se mova, qual será sua aceleração. 
Considere g = 10 m/s². 
a) O bloco não se move 
b) O bloco se move com aceleração de 2 m/s² 
c) O bloco se move com aceleração de 3 m/s² 
d) O bloco se move com aceleração de 1 m/s² 
Resposta: b) O bloco se move com aceleração de 2 m/s² 
Explicação: A força de atrito é f_atrito = μ * N = 0,3 * (10 kg * 10 m/s²) = 30 N. A força 
resultante é F_resultante = 50 N - 30 N = 20 N. A aceleração é a = F_resultante / m = 20 N / 
10 kg = 2 m/s². 
 
3) Um corpo de 5 kg é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20 
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², calcule a altura máxima que 
o corpo atinge antes de começar a descer. 
a) 20 m 
b) 30 m 
c) 40 m 
d) 50 m 
Resposta: b) 20 m 
Explicação: Usando a fórmula v² = u² + 2as, onde v = 0 m/s (velocidade final no ponto mais 
alto), u = 20 m/s (velocidade inicial), a = -10 m/s² (aceleração da gravidade), temos 0 = 
(20)² + 2*(-10)*s, resultando em s = 20 m. 
 
4) Um bloco de 2 kg desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito com uma 
velocidade inicial de 15 m/s. Quando atinge um ponto, ele encontra uma mola que, ao ser 
comprimida, exerce uma força conforme a Lei de Hooke com constante elástica de 400 
N/m. Determine a máxima compressão da mola se a energia cinética do bloco é 
totalmente convertida em energia potencial elástica da mola. 
a) 0,5 m 
b) 1 m 
c) 1,5 m 
d) 2 m 
Resposta: b) 1 m 
Explicação: A energia cinética inicial do bloco é EK = 0,5 * m * v² = 0,5 * 2 kg * (15 m/s)² = 
225 J. A energia potencial da mola é EP = 0,5 * k * x², igualando as duas energias temos 
225 J = 0,5 * 400 N/m * x², resultando em x = 1 m. 
 
5) Uma esfera de 3 kg é pendurada em um fio de 2 m de comprimento e é puxada para um 
lado e solta. Determine a velocidade da esfera ao passar pelo ponto mais baixo de sua 
trajetória, considerando que não há atrito e a aceleração da gravidade é de 10 m/s². 
a) 6,32 m/s 
b) 7,07 m/s 
c) 10 m/s 
d) 14,14 m/s 
Resposta: b) 6,32 m/s 
Explicação: A altura inicial da esfera ao ser puxada é h = 2 m (comprimento do fio). 
Usando a conservação da energia, temos a energia potencial no ponto mais alto (mgh) 
sendo igual à energia cinética no ponto mais baixo (0,5mv²). Portanto, mgh = 0,5mv², 
simplificando m e isolando v, temos v = √(2gh) = √(2*10*2) = √40 ≈ 6,32 m/s. 
 
6) Um carro de 800 kg está subindo uma rampa de 30° com relação à horizontal. 
Determine a força necessária para que o carro suba a rampa com uma aceleração 
constante de 2 m/s², considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s². 
a) 2.200 N 
b) 3.000 N 
c) 3.500 N 
d) 4.000 N 
Resposta: c) 3.500 N 
Explicação: As forças atuantes no carro incluem a componente da força peso ao longo da 
rampa (m * g * sen(30°)) e a força necessária para a aceleração. A força peso é 800 kg * 10 
m/s² * 0,5 = 4.000 N. A força resultante necessária para a aceleração é F = m*a = 800 kg * 2 
m/s² = 1.600 N. Portanto, a força total é 4.000 N + 1.600 N = 5.600 N. 
 
7) Um corpo de 15 kg é puxado por uma força de 60 N em uma superfície horizontal onde 
o coeficiente de atrito cinético é 0,4. Determine a aceleração do corpo. Considere g = 10 
m/s². 
a) 1 m/s² 
b) 2 m/s² 
c) 3 m/s² 
d) 4 m/s² 
Resposta: b) 2 m/s² 
Explicação: A força de atrito é f_atrito = μ * N = 0,4 * (15 kg * 10 m/s²) = 60 N. A força 
resultante é F_resultante = 60 N - 60 N = 0 N. Portanto, a aceleração é a = F_resultante / m 
= 0 N / 15 kg = 0 m/s². 
 
8) Um foguete de 500 kg é lançado verticalmente e recebe uma força de propulsão de 
8.000 N. Considerando a resistência do ar como uma força constante de 2.000 N, calcule 
a aceleração do foguete logo após o lançamento. 
a) 10 m/s² 
b) 12 m/s² 
c) 14 m/s² 
d) 16 m/s²