Prévia do material em texto
d) 4 m/s²
**Resposta:** b) 3 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton,
que está formulada como \( F = m \cdot a \), onde \( F \) é a força resultante, \( m \) é a
massa do objeto, e \( a \) é a aceleração.
Dado:
- \( F = 15 \) N (força aplicada)
- \( m = 5 \) kg (massa do bloco)
Rearranjamos a fórmula para resolver a aceleração:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores:
\[
a = \frac{15 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 3 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é \( 3 \, \text{m/s}^2 \), sendo a alternativa correta a letra
b).
**Questão:** Um bloco de madeira flutua em água. Sabendo que a densidade da água é de
1000 kg/m³ e a densidade do bloco de madeira é de 700 kg/m³, qual é a fração do volume
do bloco que está submersa na água?
**Alternativas:**
a) 0,7
b) 0,3
c) 1,0
d) 0,5
**Resposta:** a) 0,7
**Explicação:**
Quando um objeto flutua em um fluido, a força para cima (empuxo) é igual ao peso do
objeto. O empuxo é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto. A fórmula do empuxo é
dada por:
\[ E = \rho_{fluido} \cdot V_{submerso} \cdot g \]
onde:
- \( E \) é o empuxo,
- \( \rho_{fluido} \) é a densidade do fluido (neste caso, a água, 1000 kg/m³),
- \( V_{submerso} \) é o volume submerso do objeto,
- \( g \) é a aceleração da gravidade (que podemos cancelar ao resolver o equilíbrio).
O peso do bloco é dado por:
\[ P = \rho_{bloco} \cdot V_{total} \cdot g \]
onde:
- \( \rho_{bloco} \) é a densidade do bloco (700 kg/m³),
- \( V_{total} \) é o volume total do bloco.
No equilíbrio, temos:
\[ \text{Empuxo} = \text{Peso do bloco} \]
Substituindo as fórmulas:
\[ \rho_{fluido} \cdot V_{submerso} \cdot g = \rho_{bloco} \cdot V_{total} \cdot g \]
Cancelando \( g \) de ambos os lados, temos:
\[ \rho_{fluido} \cdot V_{submerso} = \rho_{bloco} \cdot V_{total} \]
Agora, isolamos o volume submerso:
\[ V_{submerso} = \frac{\rho_{bloco}}{\rho_{fluido}} \cdot V_{total} \]
Substituindo os valores de densidade:
\[ V_{submerso} = \frac{700 \, \text{kg/m³}}{1000 \, \text{kg/m³}} \cdot V_{total} \]
\[ V_{submerso} = 0,7 \cdot V_{total} \]
Portanto, a fração do volume do bloco que está submersa na água é 0,7, ou seja, 70% do
volume do bloco está submerso. Assim, a alternativa correta é a) 0,7.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está descansando sobre uma superfície horizontal
sem atrito. Ele é puxado por uma força constante de 10 N. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) 10 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (F) em um corpo é igual ao produto da massa (m)
desse corpo pela sua aceleração (a). A fórmula é expressa como:
\[ F = m \cdot a \]
No caso, sabemos que a força aplicada é 10 N e a massa do bloco é 2 kg. Podemos rearranjar
a equação para resolver pela aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco é 5 m/s². A alternativa correta é a letra b.
**Questão:** Uma esfera de 2 kg é lançada verticalmente para cima com uma velocidade
inicial de 20 m/s. Desconsiderando a resistência do ar, qual é a altura máxima que a esfera
alcançará?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** c) 20 m
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a fórmula da energia cinética e a
energia potencial gravitacional.