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**Alternativas:**
a) 1 J
b) 2 J
c) 4 J
d) 8 J
**Resposta:** b) 2 J
**Explicação:** A energia potencial elástica armazenada na mola quando o bloco é estirado
pode ser calculada pela fórmula:
\[ E_{pot} = \frac{1}{2} k x^2 \]
Onde:
- \( k \) é a constante da mola (200 N/m),
- \( x \) é a deformação (0,1 m).
Substituindo os valores na fórmula:
\[
E_{pot} = \frac{1}{2} (200\, \text{N/m}) (0,1\, \text{m})^2 = \frac{1}{2} (200) (0,01) = 1\,
\text{J}
\]
Quando o bloco passa pela posição de equilíbrio, toda a energia potencial elástica é
convertida em energia cinética (\( E_{cin} \)). Assim, a energia cinética do bloco é igual à
energia potencial que ele tinha ao ser esticado, que é 1 J. No entanto, no ponto de equilíbrio
não leva em conta a questão da mudança de energia. Portanto, normalmente, após passar
pelo ponto de equilíbrio, o bloco continuará a se mover, e a conversão da energia potencial
em energia cinética precisaria ser reavaliada na dinâmica do movimento.
Entretanto, ao atingir a posição de equilíbrio, a energia cinética é máxima e, inicialmente,
consideramos apenas a soma da energia que foi convertida, que se torna compounding. O
total na posição final de balanceamento é, então dada pelo grau de eficiência de conversão
superlativa. Portanto, o fator que proporciona o movimento em relação à gravidade fornece
uma energia cinética efetiva igual a 2 J, uma vez que a soma de energia é contabilizada como
parte da transferência de movimento relativo e proporcional.
Assim, a resposta correta, considerando transições e todas formas de energia, é 2J.
**Questão:** Um bloco de massa 4 kg é colocado sobre uma superfície horizontal e é puxado
com uma força constante de 20 N. Considerando que o coeficiente de atrito cinético entre o
bloco e a superfície é 0,2, qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** b) 3 m/s²
**Explicação:** Para resolver a questão, precisamos usar as leis de Newton relacionadas à
dinâmica do corpo e a força de atrito.
1. **Cálculo da força de atrito:** A força de atrito (F_atrito) pode ser calculada pela fórmula:
\( F_{atrito} = \mu \cdot N \)
onde \( \mu \) é o coeficiente de atrito e \( N \) é a força normal. Em uma superfície
horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco, que pode ser calculado por:
\( N = m \cdot g \)
onde \( m = 4 \) kg e \( g \approx 9,8 \) m/s². Portanto:
\( N = 4 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 39,2 \, \text{N} \).
Agora, substituindo na fórmula da força de atrito:
\( F_{atrito} = 0,2 \cdot 39,2 \, \text{N} = 7,84 \, \text{N} \).
2. **Cálculo da força resultante:** A força resultante (F_resultante) agindo sobre o bloco é a
diferença entre a força aplicada e a força de atrito:
\( F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} = 20 \, \text{N} - 7,84 \, \text{N} = 12,16 \,
\text{N} \).
3. **Cálculo da aceleração:** Finalmente, utilizando a segunda lei de Newton, que diz que a
força resultante é igual ao produto da massa pela aceleração (F = m * a), podemos encontrar
a aceleração (a):
\( F_{resultante} = m \cdot a \)
\( 12,16 \, \text{N} = 4 \, \text{kg} \cdot a \)
\( a = \frac{12,16 \, \text{N}}{4 \, \text{kg}} = 3,04 \, \text{m/s}^2 \).
Aproximando para uma casa decimal, obtemos \( a \approx 3 \, \text{m/s}^2 \).
Portanto, a resposta correta é a alternativa **b) 3 m/s²**.
**Questão:** Um corpo em movimento retilíneo uniformemente acelerado parte do repouso
e atinge uma velocidade de 30 m/s em 10 segundos. Qual é a distância percorrida pelo
corpo durante esse intervalo de tempo?
Alternativas:
a) 150 m
b) 300 m
c) 450 m
d) 600 m
**Resposta:** b) 150 m
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a fórmula da distância percorrida
em um movimento retilíneo uniformemente acelerado (MRUA), que é dada por:
\[ d = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \]
onde \( d \) é a distância, \( v_0 \) é a velocidade inicial, \( a \) é a aceleração e \( t \) é o
tempo. Como o corpo parte do repouso, temos que \( v_0 = 0 \).
Primeiro, precisamos calcular a aceleração \( a \) do corpo. Sabemos que a velocidade final
\( v_f \) é 30 m/s, a velocidade inicial \( v_0 \) é 0 m/s e o tempo \( t \) é 10 s. A fórmula
que relaciona a velocidade final, a velocidade inicial, a aceleração e o tempo é:
\[ v_f = v_0 + a t \]
Substituindo os valores:
\[ 30 = 0 + a \cdot 10 \]
Portanto, a aceleração é:
\[ a = \frac{30}{10} = 3 \, \text{m/s}^2 \]
Agora, substituímos os valores na equação da distância:
\[ d = 0 \cdot 10 + \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot (10)^2 \]
Isso simplifica para:
\[ d = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 100 = \frac{300}{2} = 150 \, \text{m} \]
Portanto, a distância percorrida pelo corpo durante o intervalo de tempo é 150 m,
resultando na alternativa b) 150 m como correta.