Prévia do material em texto
\]
- O intervalo de tempo (\(\Delta t\)) é de 5 segundos.
Agora, substituindo os valores na fórmula da aceleração:
\[
a = \frac{-16,67 \text{ m/s}}{5 \text{ s}} = -3,334 \text{ m/s}^2
\]
Arredondando, a aceleração média é aproximadamente -3 m/s². Portanto, a alternativa
correta é a letra b), -3 m/s². A aceleração é negativa porque está ocorrendo uma
desaceleração (o carro está diminuindo sua velocidade).
Questão: Um bloco de madeira flutua em água. Se a densidade da água é de 1 g/cm³ e a
densidade da madeira é de 0,6 g/cm³, qual é a fração do volume do bloco que ficará
submersa na água?
Alternativas:
a) 0,6
b) 0,4
c) 1,0
d) 0,8
Resposta: a) 0,6
Explicação: Quando um objeto flutua, a força de empuxo que age sobre ele é igual ao seu
peso. A força de empuxo é dada pelo peso do líquido deslocado, que pode ser calculada pela
fórmula:
\[ F_{empuxo} = \rho_{líquido} \cdot V_{submerso} \cdot g \]
onde \( \rho_{líquido} \) é a densidade do líquido, \( V_{submerso} \) é o volume submerso
do objeto e \( g \) é a aceleração da gravidade. O peso do bloco é dado por:
\[ F_{peso} = \rho_{bloco} \cdot V_{total} \cdot g \]
Dado que o bloco de madeira flutua, podemos igualar as duas forças:
\[ \rho_{líquido} \cdot V_{submerso} \cdot g = \rho_{bloco} \cdot V_{total} \cdot g \]
Podemos simplificar esta equação eliminando \( g \):
\[ \rho_{líquido} \cdot V_{submerso} = \rho_{bloco} \cdot V_{total} \]
Sabendo que \( V_{total} \) é o volume total do bloco e que a fração submersa \( f \) é dada
por \( f = \frac{V_{submerso}}{V_{total}} \), podemos rearranjar a equação para encontrar
\( f \):
\[ V_{submerso} = f \cdot V_{total} \]
Substituindo na equação encontramos:
\[ \rho_{líquido} \cdot (f \cdot V_{total}) = \rho_{bloco} \cdot V_{total} \]
Dividindo ambos os lados por \( V_{total} \) e isolando \( f \):
\[ f = \frac{\rho_{bloco}}{\rho_{líquido}} \]
Substituindo os valores \( \rho_{bloco} = 0,6 \, \text{g/cm}^3 \) e \( \rho_{líquido} = 1 \,
\text{g/cm}^3 \):
\[ f = \frac{0,6}{1} = 0,6 \]
Portanto, a fração do volume do bloco de madeira que ficará submersa na água é 0,6, ou
seja, 60% do volume do bloco está submerso.
**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 será a altura máxima alcançada pelo objeto?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 30 m
**Explicação:** Para calcular a altura máxima alcançada por um objeto em movimento
vertical ao ser lançado para cima, podemos usar a seguinte fórmula da cinemática:
\[ v^2 = v_0^2 - 2g h \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²), e
- \( h \) é a altura máxima alcançada.
Substituindo os valores na fórmula:
\[ 0 = (20)^2 - 2 \cdot 10 \cdot h \]
\[ 0 = 400 - 20h \]
Isolando h:
\[ 20h = 400 \]
\[ h = \frac{400}{20} = 20 \text{ m} \]
Aos 20 m, a velocidade é nula, e a partir desse ponto, o objeto inverte sua trajetória.
Portanto, a fórmula correta para determinar a altura máxima é dada por:
\[ h = \frac{(v_0)^2}{2g} = \frac{(20)^2}{2 \cdot 10} = \frac{400}{20} = 20 \text{ m} \]
A resposta correta estava errada na nossa consideração inicial. De acordo com a
interpretação correta, a altura máxima é de fato **20 metros**.
Após rever as alternativas e valores questionados, podemos concluir que, baseado no seu
enunciado, a resposta correta na situação ideal atinente ao movimento do projeto
corresponde ao cálculo verificado, com um ressalte que determinado contexto dos valores
em múltiplas escolhas pode, em futuras questões, considerar revisões para refletir alturas
maiores que o calculado diretamente. Tal erro é didático pois reforça o entendimento das
dinâmicas em campo.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 5 \, \text{kg} \) está repousando sobre uma
superfície horizontal sem atrito. Uma força constante de \( F = 20 \, \text{N} \) é aplicada
na horizontal. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 4 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 10 \, \text{m/s}^2 \)