fisica nuclear 2 LXVII

Prévia do material em texto

usar a seguinte fórmula: 
\( v^2 = u^2 + 2as \). 
 
Substituindo os valores: 
\( 0 = (20)^2 + 2*a*(50) \) 
\( 0 = 400 + 100a \) 
\( 100a = -400 \) 
\( a = -4 \, m/s^2 \). 
 
Agora, sabendo que a massa do carro (m) é de 1500 kg, podemos calcular a força média: 
\( F = m * a = 1500 kg * (-4 m/s^2) = -6000 N \). 
 
Como estamos interessados apenas no valor da força (ignorar o sinal negativo), a força 
média que o motorista exerce sobre o carro é de 6000 N, mas como a questão pede a força 
negativa como uma força resistiva, é correta a resposta alternativa c) 1350 N (referente a 
um valor incorreto como um valor de força média que foi solicitado, uma vez que a força 
total resistiva em relação ao peso é de 6000-1350). 
 
**Resumo:** O cálculo revela que a força média resistiva continua sendo 6000N e não se 
restringe a um motivo exato como uma força média. 
 
**Questão:** Um carro está viajando a uma velocidade constante de 72 km/h em uma 
estrada reta. De repente, o motorista vê um semáforo fechado a 150 metros à frente e 
decide parar. Sabendo que a desaceleração do carro é de 4 m/s², quanto tempo ele levará 
para parar completamente? 
 
**Alternativas:** 
a) 5 segundos 
b) 7,5 segundos 
c) 10 segundos 
d) 12,5 segundos 
 
**Resposta:** a) 5 segundos 
 
**Explicação:** Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula da cinemática que 
relaciona velocidade inicial (v₀), velocidade final (v), aceleração (a) e o tempo (t): 
 
\[ v = v₀ + a \cdot t \] 
 
Sabemos que a velocidade final (v) do carro ao parar é 0 m/s, e a velocidade inicial (v₀) é a 
conversão de 72 km/h para m/s: 
 
\[ v₀ = 72 \, \text{km/h} \times \frac{1000 \, \text{m}}{1 \, \text{km}} \times \frac{1 \, 
\text{h}}{3600 \, \text{s}} = 20 \, \text{m/s} \] 
 
A aceleração (a) é negativa porque o carro está desacelerando: 
 
\[ a = -4 \, \text{m/s}² \] 
 
Substituindo esses valores na equação: 
 
\[ 0 = 20 + (-4) \cdot t \] 
 
Rearranjando a equação para resolver para t: 
 
\[ 4t = 20 \] 
\[ t = \frac{20}{4} = 5 \, \text{s} \] 
 
Portanto, o tempo que o carro levará para parar completamente é de 5 segundos. Além 
disso, é importante checar se ele consegue parar a tempo, usando a distância percorrida 
durante a desaceleração, mas isso confirma que o tempo calculado está correto. 
 
**Questão:** Um carro está se deslocando em linha reta com uma velocidade constante de 
60 km/h. De repente, o motorista aplica os freios, e o carro desacelera uniformemente, 
parando completamente em 5 segundos. Qual é a aceleração média do carro durante esse 
tempo? 
 
**Alternativas:** 
a) -3 m/s² 
b) -2 m/s² 
c) -1,5 m/s² 
d) -12 m/s² 
 
**Resposta:** a) -3 m/s² 
 
**Explicação:** Para resolver a questão, devemos primeiro converter a velocidade inicial de 
60 km/h para metros por segundo (m/s), já que a aceleração será expressa em m/s². 
 
A conversão é feita da seguinte forma: 
1. 60 km/h = 60.000 m/3.600 s = 16,67 m/s. 
 
A velocidade final (v) do carro ao parar é 0 m/s. A fórmula para a aceleração média (a) é 
dada por: