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Questão: Um carro está se movendo em linha reta com uma velocidade constante de 20 m/s.
De repente, ele precisa parar completamente em razão de um obstáculo à frente. Se o carro
leva 4 segundos para parar, qual é a aceleração média do carro durante esse período?
Alternativas:
a) -5 m/s²
b) -10 m/s²
c) 5 m/s²
d) 0 m/s²
Resposta: a) -5 m/s²
Explicação: Para calcular a aceleração média, podemos usar a fórmula da aceleração, que é
dada por:
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t}
\]
onde \( \Delta v \) é a variação da velocidade e \( \Delta t \) é o intervalo de tempo.
Neste caso, o carro está inicialmente a 20 m/s e, ao parar, sua velocidade final é 0 m/s.
Portanto, temos:
\[
\Delta v = v_{final} - v_{inicial} = 0 \text{ m/s} - 20 \text{ m/s} = -20 \text{ m/s}
\]
O tempo que o carro leva para parar é de 4 segundos. Substituindo esses valores na fórmula
da aceleração:
\[
a = \frac{-20 \text{ m/s}}{4 \text{ s}} = -5 \text{ m/s}²
\]
A aceleração é negativa, o que indica que o carro está desacelerando. Portanto, a resposta
correta é a alternativa a) -5 m/s².
**Questão:** Um carro está se movendo em linha reta com velocidade constante de 20 m/s.
De repente, o motorista aplica os freios, e o carro desacelera uniformemente, parando
completamente após 5 segundos. Qual foi a aceleração média do carro durante este
período?
**Alternativas:**
a) -2 m/s²
b) -4 m/s²
c) -1 m/s²
d) -5 m/s²
**Resposta:** b) -4 m/s²
**Explicação:** Para calcular a aceleração média, utilizamos a fórmula da aceleração, que é
definida como a variação da velocidade dividida pelo intervalo de tempo:
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t}
\]
Aqui, a variação da velocidade (\(\Delta v\)) é a velocidade final menos a velocidade inicial.
O carro começa com uma velocidade inicial (\(v_i\)) de 20 m/s e para completamente
(\(v_f\)) após 5 segundos, portanto:
\[
\Delta v = v_f - v_i = 0 \, \text{m/s} - 20 \, \text{m/s} = -20 \, \text{m/s}
\]
O intervalo de tempo (\(\Delta t\)) é de 5 segundos. Agora, substituindo esses valores na
fórmula da aceleração:
\[
a = \frac{-20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = -4 \, \text{m/s}^2
\]
Assim, a aceleração média do carro foi de -4 m/s², indicando que o carro estava
desacelerando. A alternativa correta é a letra b) -4 m/s².
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é puxado por uma força constante de 20 N
horizontalmente em uma superfície sem atrito. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 5 m/s²
d) 8 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (F) que age sobre um corpo é igual ao produto da
massa (m) desse corpo pela sua aceleração (a). A fórmula é expressa como:
\[ F = m \cdot a \]
Neste caso, temos:
- Força (F) = 20 N
- Massa (m) = 5 kg
Podemos rearranjar a fórmula para encontrar a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores conhecidos:
\[ a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 4 m/s², e a alternativa correta é b).
**Questão:** Um corpo de massa 10 kg é solto a uma altura de 20 metros. Desconsiderando
a resistência do ar, qual será a velocidade do corpo no momento em que atingir o solo?
Alternativas:
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 28 m/s
d) 40 m/s
**Resposta:** c) 28 m/s
**Explicação:** Para determinar a velocidade do corpo no momento em que atinge o solo,
podemos utilizar a lei da conservação da energia ou a equação do movimento
uniformemente acelerado. Neste caso, utilizamos a conservação da energia, onde a energia
potencial no início (na altura máxima) se transforma em energia cinética no final (no solo).
A energia potencial (Ep) do corpo em altura h é dada pela fórmula:
\[ Ep = m \cdot g \cdot h \]