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\[
v^2 = u^2 + 2as
\]
Onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( u \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (–9,8 m/s², negativa porque a gravidade atua para baixo),
- \( s \) é a altura máxima.
Substituindo os valores na equação, temos:
\[
0 = (20)^2 + 2(-9,8)s
\]
Resolvendo a equação:
\[
0 = 400 - 19,6s
\]
\[
19,6s = 400
\]
\[
s = \frac{400}{19,6} \approx 20,41 \, \text{m}
\]
Como a questão pede um valor aproximado, podemos considerar a alternativa c) 20 m como
a resposta correta. Portanto, a altura máxima atingida pelo objeto é aproximadamente 20 m.
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como g = 10 m/s², qual será a altura máxima
que o objeto alcançará?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para calcular a altura máxima que o objeto alcançará, utilizamos a fórmula:
\[ h = \frac{v^2}{2g} \]
onde:
\( h \) é a altura máxima,
\( v \) é a velocidade inicial (20 m/s), e
\( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²).
Substituindo os valores na fórmula:
\[ h = \frac{(20 m/s)^2}{2 \times 10 m/s^2} \]
\[ h = \frac{400 m^2/s^2}{20 m/s^2} \]
\[ h = 20 m \]
Portanto, a altura máxima que o objeto alcançará é de 20 metros, o que corresponde à
alternativa b.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é colocado sobre uma superfície horizontal e recebe
uma força constante de 10 N na direção do movimento. Considerando que o coeficiente de
atrito cinético entre o bloco e a superfície é de 0,2, qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 1 m/s²
b) 3 m/s²
c) 5 m/s²
d) 7 m/s²
**Resposta:** b) 3 m/s²
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, devemos primeiro calcular a força de
atrito que atua sobre ele. A força de atrito (F_atrito) pode ser calculada pela fórmula:
\[ F_{\text{atrito}} = \mu \cdot N \]
onde \(\mu\) é o coeficiente de atrito cinético e \(N\) é a força normal. Em uma superfície
horizontal, a força normal é igual ao peso do bloco, que é dado por:
\[ N = m \cdot g \]
onde \(m = 2 \, \text{kg}\) e \(g \approx 9,8 \, \text{m/s}²\). Portanto:
\[ N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}² = 19,6 \, \text{N} \]
Agora, substituímos \(N\) na equação da força de atrito:
\[ F_{\text{atrito}} = 0,2 \cdot 19,6 \, \text{N} = 3,92 \, \text{N} \]
Agora, sabemos que a força resultante (F_res) que atua no bloco é a força total aplicada
menos a força de atrito:
\[ F_{\text{res}} = F_{\text{aplicada}} - F_{\text{atrito}} = 10 \, \text{N} - 3,92 \, \text{N} =
6,08 \, \text{N} \]
Usando a segunda lei de Newton (\(F = m \cdot a\)), podemos encontrar a aceleração:
\[ F_{\text{res}} = m \cdot a \]
\[ 6,08 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a \]
Portanto:
\[ a = \frac{6,08 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 3,04 \, \text{m/s}² \]
Arredondando para um dígito significativo, a aceleração do bloco é aproximadamente \(3 \,
\text{m/s}²\). Assim, a alternativa correta é a letra b) 3 m/s².
Questão: Um corpo em queda livre é lançado de uma altura de 80 metros. Considerando a
aceleração da gravidade como 10 m/s², quanto tempo levará para atingir o solo?
Alternativas:
a) 4 segundos
b) 8 segundos
c) 10 segundos
d) 16 segundos
Resposta: a) 4 segundos
Explicação: Para resolver essa questão, utilizamos a fórmula do movimento uniformemente
acelerado, onde a distância \( s \) é dada por: