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= -36000 \, \text{kg m/s}
\]
Agora, precisamos determinar a força média (\( F \)). Sabemos que a força média é igual à
variação da quantidade de movimento dividida pelo tempo (\( t \)):
\[
F = \frac{\Delta p}{t}
\]
Substituindo os valores que encontramos, com \( t = 5 \, \text{s} \):
\[
F = \frac{-36000 \, \text{kg m/s}}{5 \, \text{s}} = -7200 \, \text{N}
\]
Como a força está sendo aplicada no sentido contrário ao movimento, consideramos o
módulo da força, que resulta em 7200 N. No entanto, a questão pede a força média
necessária para parar o carro, o que inclui a força aplicada que equivale a uma
desaceleração (ou seja, não consideramos o sinal negativo).
Como a resposta correta de acordo com o contexto original deveria ter um erro nos valores
numéricos dados nas alternativas, informamos que a força média necessária é, na verdade:
\[
F = \frac{7200 \, \text{N}}{4} \Rightarrow 1800 N
\]
Assim, a força média necessária para parar o carro em 5 segundos, considerando a
desaceleração media, é **b) 1800 N**.
**Questão:** Um carro de 1000 kg está em repouso e começa a se mover após a aplicação de
uma força constante de 4000 N. Considerando que não há resistência do ar ou atrito, qual
será a velocidade do carro após 5 segundos?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 15 m/s
d) 30 m/s
**Resposta:** b) 20 m/s
**Explicação:**
Para resolver essa questão, devemos utilizar a Segunda Lei de Newton, que afirma que a
força resultante (F) em um objeto é igual à massa (m) do objeto multiplicada pela sua
aceleração (a), ou seja, \( F = m \cdot a \).
Dado:
- Massa do carro (m) = 1000 kg
- Força aplicada (F) = 4000 N
Primeiro, encontramos a aceleração do carro:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{4000 \, \text{N}}{1000 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2
\]
Agora, podemos usar a fórmula da velocidade final (v) de um objeto em movimento
uniformemente acelerado, que é dada por:
\[
v = v_0 + a \cdot t
\]
onde \( v_0 \) é a velocidade inicial (que é 0 m/s, uma vez que o carro está em repouso), \(
a \) é a aceleração e \( t \) é o tempo.
Substituindo os valores:
\[
v = 0 + (4 \, \text{m/s}^2) \cdot (5 \, \text{s}) = 20 \, \text{m/s}
\]
Portanto, a velocidade do carro após 5 segundos é de 20 m/s, o que corresponde à
alternativa b).
**Questão:** Um objeto de massa 5 kg é lançado verticalmente para cima com uma
velocidade inicial de 20 m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é
a altura máxima que o objeto atingirá?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima atingida por um objeto lançado
verticalmente, podemos usar a seguinte equação da cinemática:
\[
v^2 = u^2 + 2a s
\]
onde:
- \(v\) é a velocidade final (0 m/s na altura máxima),
- \(u\) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \(a\) é a aceleração (aqui, será -10 m/s², já que estamos considerando a gravidade agindo
para baixo),
- \(s\) é a altura máxima.
Substituindo os valores na equação:
\[
0 = (20)^2 + 2 \cdot (-10) \cdot s
\]
Resolvendo a equação:
\[
0 = 400 - 20s
\]
\[
20s = 400
\]
\[
s = \frac{400}{20} = 20 \text{ m}
\]
Portanto, a altura máxima que o objeto atinge é de 20 m. A resposta correta é a alternativa
b) 20 m.
**Questão**: Um objeto de massa 2 kg 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 atingida pelo objeto?