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- Força (F) = 10 N
- Massa (m) = 2 kg
Queremos encontrar a aceleração (a). Reorganizando a fórmula da segunda lei de Newton,
obtemos:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s².
**Questão:** Qual é a velocidade de um objeto que percorre uma distância de 100 metros
em 5 segundos?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 15 m/s
d) 25 m/s
**Resposta:** a) 20 m/s
**Explicação:** Para calcular a velocidade média de um objeto, utilizamos a fórmula:
\[
v = \frac{d}{t}
\]
onde \(v\) é a velocidade, \(d\) é a distância percorrida e \(t\) é o tempo. Neste caso,
temos:
- \(d = 100\) metros
- \(t = 5\) segundos
Substituindo os valores na fórmula:
\[
v = \frac{100 \text{ m}}{5 \text{ s}} = 20 \text{ m/s}
\]
Portanto, a velocidade do objeto é de 20 m/s. A alternativa correta é a) 20 m/s.
**Questão:** Um carro está se movendo a uma velocidade constante de 60 km/h
(quilômetros por hora) em uma pista retilínea. De repente, ele aplica os freios, conseguindo
parar completamente em 5 segundos. Qual é a aceleração média do carro durante a
frenagem?
Alternativas:
a) -3 m/s²
b) -2 m/s²
c) -4 m/s²
d) -5 m/s²
**Resposta:** a) -3 m/s²
**Explicação:** Para calcular a aceleração média, usamos a fórmula:
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t}
\]
Onde:
- \( \Delta v \) é a variação da velocidade, e
- \( \Delta t \) é o intervalo de tempo.
O carro inicia sua movimento com uma velocidade de 60 km/h, que precisamos converter
para m/s. Sabemos que 1 km/h é igual a \( \frac{1}{3.6} \) m/s. Portanto, 60 km/h é:
\[
60 \, \text{km/h} = \frac{60}{3.6} \approx 16.67 \, \text{m/s}
\]
O carro para completamente, então sua velocidade final (\( v_f \)) é 0 m/s. A variação da
velocidade (\( \Delta v \)) é:
\[
\Delta v = v_f - v_i = 0 - 16.67 = -16.67 \, \text{m/s}
\]
O intervalo de tempo (\( \Delta t \)) durante o qual essa variação ocorre é de 5 segundos.
Agora podemos substituir esses valores na fórmula da aceleração:
\[
a = \frac{-16.67 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} \approx -3.33 \, \text{m/s}^2
\]
Arredondando para uma alternativa disponível, obtemos aproximadamente -3 m/s². A
aceleração negativa indica que o carro está desacelerando, confirmando que a resposta
correta é a) -3 m/s².
**Questão:** Um bloco de madeira de 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal
sem atrito. Um impulso constante de 15 N·s é aplicado ao bloco ao longo de 3 segundos.
Qual será a velocidade final do bloco após a aplicação do impulso?
**Alternativas:**
a) 1 m/s
b) 2 m/s
c) 3 m/s
d) 4 m/s
**Resposta:** b) 2 m/s
**Explicação:**
Para resolver essa questão, utilizamos o conceito de impulso e a relação com a variação da
quantidade de movimento (momentum). O impulso (I) é dado pela fórmula:
\[ I = \Delta p = m \Delta v \]
Onde:
- \( I \) é o impulso (15 N·s),
- \( \Delta p \) é a variação do momentum,
- \( m \) é a massa do objeto (5 kg),
- \( \Delta v \) é a variação da velocidade.
Como o bloco está inicialmente em repouso, a sua velocidade inicial (\( v_0 \)) é 0. Portanto,
a variação da velocidade (\( \Delta v \)) será a velocidade final (\( v_f \)).
Substituindo na fórmula do impulso: