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\[ a = \frac{10 \text{ N}}{2 \text{ kg}} = 5 \text{ m/s}^2 \]
Assim, a aceleração do bloco é de 5 m/s². Portanto, a alternativa correta é b) 5 m/s².
**Questão:** Um objeto em queda livre é solto de uma altura de 80 metros. Considerando a
aceleração da gravidade como \( g = 9,8 \, m/s^2 \), quanto tempo levará para o objeto
atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 2,0 segundos
b) 4,0 segundos
c) 8,0 segundos
d) 10,0 segundos
**Resposta:** b) 4,0 segundos
**Explicação:** Para resolver a questão, utilizamos a fórmula do movimento uniformemente
acelerado, onde a posição \( s \) em função do tempo \( t \) é dada por:
\[
s = s_0 + v_0 t + \frac{1}{2} g t^2
\]
Neste caso, temos:
- \( s_0 = 80 \, m \) (altura inicial),
- \( v_0 = 0 \) (velocidade inicial, pois o objeto é soltado),
- \( g = 9,8 \, m/s^2 \) (aceleração da gravidade) e
- \( s = 0 \, m \) (posição final ao atingir o solo).
Substituindo os valores na equação, temos:
\[
0 = 80 + 0 \cdot t - \frac{1}{2} \cdot 9,8 \cdot t^2
\]
Simplificando, isolamos a equação da seguinte forma:
\[
0 = 80 - 4,9 t^2
\]
\[
4,9 t^2 = 80
\]
\[
t^2 = \frac{80}{4,9} \approx 16,33
\]
\[
t = \sqrt{16,33} \approx 4,04 \, s
\]
Portanto, levando em consideração o arredondamento, o objeto levará aproximadamente
4,0 segundos para atingir o solo. Isso confirma que a alternativa correta é b) 4,0 segundos.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em equilíbrio em uma superfície horizontal. Se a
força de atrito entre o bloco e a superfície é de 8 N e não há outras forças horizontais
atuando sobre o bloco, qual é a força normal que atua sobre o bloco?
**Alternativas:**
a) 2 N
b) 8 N
c) 20 N
d) 19,6 N
**Resposta:** d) 19,6 N
**Explicação:**
Para determinar a força normal que atua sobre o bloco, precisamos considerar as forças
verticais em jogo. O bloco de massa 2 kg está sob a ação da gravidade, que exerce um peso
\(P\) dado pela fórmula:
\[ P = m \cdot g \]
onde \(m\) é a massa do bloco e \(g\) é a aceleração da gravidade (aproximadamente \(9,8
\, \text{m/s}^2\) na Terra).
Calculando o peso do bloco:
\[ P = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \]
Em uma situação de equilíbrio, a força normal \(N\) que atua sobre o bloco deve ser igual
ao peso do bloco, pois não há movimento vertical, e não estamos considerando outras forças
verticais além da gravidade e da normal. Assim, a força normal é:
\[ N = P = 19,6 \, \text{N} \]
A força de atrito não afeta a força normal, já que atua na direção horizontal. Portanto, a
resposta correta é a alternativa d) 19,6 N.
**Questão:** Um corpo 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 corpo atingirá?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima que o corpo atinge, podemos usar a
fórmula da cinemática que relaciona velocidade inicial, aceleração e deslocamento:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a \cdot d \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (neste caso, -10 m/s², porque a gravidade atua para baixo),
- \( d \) é a altura máxima que queremos encontrar.
Substituindo os valores:
\[ 0 = (20)^2 + 2(-10) \cdot d \]
\[ 0 = 400 - 20d \]
Isolando \( d \):
\[ 20d = 400 \]
\[ d = \frac{400}{20} \]
\[ d = 20 \, m \]