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\[ v = v₀ + a \cdot t \]
Neste caso, temos:
- \( v₀ = 20 \) m/s (velocidade inicial)
- \( a = -5 \) m/s² (aceleração negativa, pois é uma desaceleração)
- \( t = 4 \) s (tempo)
Substituindo os valores na fórmula:
\[
v = 20 + (-5) \cdot 4
\]
\[
v = 20 - 20
\]
\[
v = 0 \, \text{m/s}
\]
Portanto, após 4 segundos de desaceleração, a velocidade do carro será 0 m/s, ou seja, ele
parou. A alternativa correta é a) 0 m/s.
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s² e desconsiderando a
resistência do ar, qual é a altura máxima que o objeto atinge?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima que o objeto atinge, podemos usar a
fórmula da cinemática que relaciona a velocidade inicial, a aceleração e a altura máxima:
\[
v^2 = u^2 + 2a s
\]
Onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ápice da trajetória),
- \( u \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (que em nosso caso é -10 m/s², pois a gravidade atua contra o
movimento),
- \( s \) é a altura máxima que estamos tentando encontrar.
Substituindo os valores na equação:
\[
0 = (20)^2 + 2(-10) s
\]
\[
0 = 400 - 20s
\]
\[
20s = 400
\]
\[
s = \frac{400}{20} = 20 \text{ m}
\]
Portanto, a altura máxima que o objeto atinge é de 20 metros. Essa é a resposta correta na
alternativa b.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) é puxado por uma força horizontal
constante de \( F = 10 \, \text{N} \) em uma superfície horizontal, onde o coeficiente de
fricção cinética entre o bloco e a superfície é \( \mu_k = 0,2 \). Qual será a aceleração do
bloco?
**Alternativas:**
a) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 3 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 4 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** b) \( 3 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, devemos usar a segunda lei de
Newton, que é expressa pela fórmula:
\[
F_{\text{resultante}} = m \cdot a
\]
Onde \( F_{\text{resultante}} \) é a força resultante atuando no bloco. Neste cenário, temos
duas forças: a força aplicada \( F \) e a força de fricção \( F_f \) que opõe o movimento.
Primeiramente, calculamos a força de fricção:
\[
F_f = \mu_k \cdot N
\]
Onde \( N \) é a força normal. Em uma superfície horizontal, a força normal é igual ao peso
do bloco:
\[
N = m \cdot g = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N}
\]
Agora podemos calcular a força de fricção:
\[
F_f = 0,2 \cdot 19,6 \, \text{N} = 3,92 \, \text{N}
\]
Agora encontramos a força resultante:
\[
F_{\text{resultante}} = F - F_f = 10 \, \text{N} - 3,92 \, \text{N} = 6,08 \, \text{N}
\]
Por fim, aplicamos a segunda lei de Newton para encontrar a aceleração \( a \):
\[
a = \frac{F_{\text{resultante}}}{m} = \frac{6,08 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 3,04 \,
\text{m/s}^2 \approx 3 \, \text{m/s}^2
\]