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**Questão:** Um corpo de massa 5 kg é solto de uma altura de 20 metros. Considerando a
aceleração da gravidade como 10 m/s², qual a velocidade do corpo ao atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 25 m/s
d) 40 m/s
**Resposta:** c) 20 m/s
**Explicação:** Para resolver esta questão, usamos a fórmula da energia potencial
gravitacional e da energia cinética. Quando o corpo é solto, sua energia potencial (Ep) na
altura é transformada em energia cinética (Ec) ao atingir o solo.
A energia potencial no ponto inicial (na altura de 20 metros) é dada por:
\[
Ep = m \cdot g \cdot h
\]
onde:
- \( m \) = 5 kg (massa do corpo)
- \( g \) = 10 m/s² (aceleração da gravidade)
- \( h \) = 20 m (altura)
Substituindo os valores:
\[
Ep = 5 \cdot 10 \cdot 20 = 1000 \text{ J}
\]
Quando o corpo atinge o solo, toda a energia potencial se transforma em energia cinética:
\[
Ec = \frac{1}{2} m v^2
\]
Igualando a energia potencial e a energia cinética:
\[
1000 = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot v^2
\]
Resolvendo para \( v^2 \):
\[
1000 = \frac{5}{2} v^2
\]
Multiplicando ambos os lados por 2:
\[
2000 = 5 v^2
\]
Dividindo ambos os lados por 5:
\[
400 = v^2
\]
Finalmente, extraindo a raiz quadrada:
\[
v = \sqrt{400} = 20 \text{ m/s}
\]
Portanto, a velocidade do corpo ao atingir o solo é de 20 m/s, sendo a alternativa correta a
letra b.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg está em repouso em uma superfície horizontal sem
atrito. De repente, uma força constante de 20 N é aplicada horizontalmente ao bloco. Qual
será a velocidade do bloco após 4 segundos?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 4 m/s
c) 5 m/s
d) 8 m/s
**Resposta:** b) 8 m/s
**Explicação:** Para resolver a questão, utilizamos a segunda lei de Newton, que nos diz
que a força resultante é igual à massa do objeto multiplicada pela sua aceleração (F = m * a).
Dada a força aplicada (F = 20 N) e a massa do bloco (m = 5 kg), podemos encontrar a
aceleração (a) da seguinte forma:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2
\]
Agora que temos a aceleração, podemos determinar a velocidade final (v) do bloco após um
intervalo de tempo (t). Como o bloco estava inicialmente em repouso, sua velocidade inicial
(v₀) é 0 m/s. Usamos a fórmula da cinemática:
\[
v = v₀ + a \cdot t
\]
Substituindo os valores:
\[
v = 0 + 4 \, \text{m/s}^2 \cdot 4 \, \text{s} = 16 \, \text{m/s}
\]
Portanto, após 4 segundos, a velocidade do bloco é 16 m/s.
Parece que cometemos um erro na apresentação das alternativas. A resposta correta a
partir dos cálculos é 16 m/s, não 8 m/s. As alternativas devem ser ajustadas para incluir 16
m/s. Peço desculpas pela confusão.
**Questão:** Um objeto em movimento retilíneo uniforme (MRU) se desloca com uma
velocidade constante de 20 m/s. Qual a distância percorrida por esse objeto após 5
segundos?
**Alternativas:**
a) 50 m
b) 100 m
c) 75 m
d) 120 m
**Resposta:** b) 100 m
**Explicação:** No movimento retilíneo uniforme (MRU), a distância percorrida por um
objeto pode ser calculada pela fórmula: