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Substituindo os valores:
\[ a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco será de 4 m/s², que corresponde à alternativa b. As outras
alternativas não são corretas, pois resultariam de cálculos incorretos ou de ignorar a
relação entre força, massa e aceleração.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é puxado por uma força constante de 10 N, em uma
superfície horizontal, sem atrito. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) 10 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton,
que afirma que a força resultante (F) atuando sobre um corpo é igual ao produto da massa
(m) do corpo pela aceleração (a) que ele experimenta. A fórmula é dada por:
\[ F = m \times a \]
Reorganizando a equação para encontrar a aceleração, temos:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores dados na questão:
\[ F = 10 \, \text{N} \]
\[ m = 2 \, \text{kg} \]
Agora, substituímos na fórmula da aceleração:
\[ a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², que corresponde à alternativa b).
**Questão:** Um objeto de massa 2 kg está suspenso em um fio e é solto a partir do repouso
a uma altura de 5 metros do chão. Ignorando a resistência do ar e considerando a aceleração
da gravidade g = 10 m/s², qual é a velocidade do objeto quando ele atinge o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 30 m/s
**Resposta:** b) 14 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a conservação da energia. Quando
o objeto é solto, toda a energia potencial gravitacional (Epg) é convertida em energia
cinética (Ec) ao atingir o solo.
A energia potencial gravitacional é dada pela fórmula:
\[ Epg = mgh \]
onde:
- \( m \) = massa (2 kg)
- \( g \) = aceleração da gravidade (10 m/s²)
- \( h \) = altura (5 m)
Calculando a energia potencial:
\[ Epg = 2 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s²} \cdot 5 \, \text{m} = 100 \, \text{J} \]
Quando o objeto atinge o solo, essa energia é transformada em energia cinética, que é dada
por:
\[ Ec = \frac{1}{2}mv² \]
Como a energia potencial inicial é igual à energia cinética no momento de impacto, temos:
\[ 100 \, \text{J} = \frac{1}{2} \cdot 2 \, \text{kg} \cdot v² \]
Simplificando, temos:
\[ 100 = 1 \cdot v² \]
\[ v² = 100 \]
\[ v = \sqrt{100} \]
\[ v = 10 \, \text{m/s} \]
No entanto, para encontrar a velocidade no momento do impacto, podemos usar outra
abordagem: a fórmula da velocidade final em um movimento uniformemente acelerado:
\[ v = \sqrt{2gh} \]
Substituindo, temos:
\[ v = \sqrt{2 \cdot 10 \, \text{m/s²} \cdot 5 \, \text{m}} = \sqrt{100} = 10 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade do objeto ao atingir o solo é de 10 m/s. A alternativa correta é a letra
**a)**.
Questão: Um carro está se movendo em uma pista circular com raio de 100 metros,
completando uma volta completa em 10 segundos. Qual é a velocidade linear do carro?
Alternativas:
a) 6,28 m/s
b) 20 m/s
c) 31,42 m/s
d) 40 m/s
Resposta: c) 31,42 m/s
Explicação: A velocidade linear de um objeto em movimento circular pode ser calculada
pela fórmula:
\[ v = \frac{d}{t} \]
onde \( v \) é a velocidade linear, \( d \) é a distância percorrida e \( t \) é o tempo.
A distância percorrida pelo carro em uma volta completa (que é a circunferência do círculo)
pode ser encontrada pela fórmula da circunferência:
\[ d = 2 \pi r \]
Neste caso, o raio \( r \) é de 100 metros:
\[ d = 2 \pi (100) = 200 \pi \, \text{metros} \]
Calculando o valor numérico:
\[ d \approx 200 \times 3,14 \approx 628,0 \, \text{metros} \]
Agora, sabemos que o carro faz essa distância em 10 segundos:
\[ v = \frac{628}{10} \approx 62,8 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade aproximada do carro é **31,42 m/s**. Essa é a opção correta.