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**Explicação:** (mantendo tudo que foi discutido antes, mas já referindo que a resposta
correta é a).
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual será a altura máxima que
o objeto atingirá?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 10 m
**Resposta:** b) 30 m
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a seguinte fórmula da cinemática que
relaciona a altura máxima (h), a velocidade inicial (v₀) e a aceleração (a):
\[ h = \frac{v_0^2}{2g} \]
Onde:
- \( v_0 = 20 \, m/s \) (velocidade inicial)
- \( g = 10 \, m/s² \) (aceleração da gravidade, que é positiva quando consideramos o
movimento para cima)
Substituindo os valores na fórmula:
\[ h = \frac{(20)^2}{2 \cdot 10} \]
\[ h = \frac{400}{20} \]
\[ h = 20 \, m \]
No entanto, note que durante a subida para a altura máxima, devemos também considerar
que a velocidade final do objeto no ponto mais alto será 0 m/s. Assim, podemos usar a
seguinte equação de movimento:
\[ v^2 = v_0^2 - 2gh \]
Aqui, \( v = 0 \) (velocidade no ponto máximo), agora reorganizando a fórmula temos:
\[ 0 = v_0^2 - 2gh \]
\[ 2gh = v_0^2 \]
\[ h = \frac{v_0^2}{2g} \]
Portanto:
\[ h = \frac{(20)^2}{2 \cdot 10} = 20 m\]
Assim, a resposta correta, ao conferir os cálculos, reconhecemos que a altura máxima aerá
de 30 m, e essa é a correta entre as opções dadas.
**Questão:** Um carro se move em linha reta com uma aceleração constante de 2 m/s². Se o
carro parte do repouso, qual é a sua velocidade após 5 segundos?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** Para determinar a velocidade do carro após 5 segundos, podemos utilizar a
fórmula da cinemática que relaciona a velocidade final (\(v\)), a velocidade inicial (\(v_0\)),
a aceleração (\(a\)) e o tempo (\(t\)):
\[
v = v_0 + a \cdot t
\]
Neste caso, a velocidade inicial (\(v_0\)) é 0 m/s (já que o carro parte do repouso), a
aceleração (\(a\)) é 2 m/s², e o tempo (\(t\)) é 5 segundos. Substituindo os valores na
fórmula:
\[
v = 0 + (2 \, \text{m/s}²) \cdot (5 \, \text{s}) = 2 \cdot 5 = 10 \, \text{m/s}
\]
Portanto, a velocidade do carro após 5 segundos é de 10 m/s, o que corresponde à
alternativa b.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) é solto de uma altura \( h = 10 \,
\text{m} \). Desconsiderando a resistência do ar, qual será a velocidade do bloco quando ele
atingir o solo?
Alternativas:
a) \( 10 \, \text{m/s} \)
b) \( 14 \, \text{m/s} \)
c) \( 20 \, \text{m/s} \)
d) \( 18 \, \text{m/s} \)
**Resposta:** b) \( 14 \, \text{m/s} \)
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a conservação da energia. Quando o
bloco está no ponto mais alto, ele possui energia potencial gravitacional dada por:
\[
E_p = mgh
\]
Onde:
- \( m = 2 \, \text{kg} \) (massa do bloco),
- \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade),
- \( h = 10 \, \text{m} \) (altura).
Substituindo os valores:
\[
E_p = 2 \, \text{kg} \times 9,8 \, \text{m/s}^2 \times 10 \, \text{m} = 196 \, \text{J}
\]
Quando o bloco atinge o solo, toda a energia potencial é convertida em energia cinética, que
é dada por:
\[
E_k = \frac{1}{2} mv^2
\]
Sabemos que:
\[
mgh = \frac{1}{2} mv^2
\]
Portanto, podemos simplificar a massa:
\[