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a) 0 N
b) 6 N
c) 2 N
d) 3 N
**Resposta:** a) 0 N
**Explicação:** A segunda lei de Newton estabelece que a força resultante (F_r) atuando
sobre um corpo é igual ao produto da massa (m) do corpo pela sua aceleração (a), ou seja,
F_r = m * a. No caso do bloco de madeira, ele está deslizando a uma velocidade constante de
3 m/s sobre uma superfície sem atrito. Isso implica que não há aceleração (a = 0) porque a
velocidade não está mudando. Portanto, ao substituir na equação, temos: F_r = 2 kg * 0 m/s²
= 0 N. Assim, a força resultante atuando no bloco é 0 N, confirmando o princípio de que, em
movimento uniforme, a soma das forças atuando sobre um corpo é zero.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal e
rugosa. Uma força horizontal de 20 N é aplicada ao bloco, mas ele não se move. Qual é o
valor da força de atrito estático que atua no bloco?
**Alternativas:**
a) 10 N
b) 20 N
c) 5 N
d) 0 N
**Resposta:** b) 20 N
**Explicação:** A força de atrito estático é a força que se opõe ao movimento do objeto até
que ele comece a se mover. Neste caso, a força aplicada é de 20 N, e o bloco não se
movimenta, o que indica que a força de atrito estático é igual à força aplicada para manter o
bloco em repouso. Portanto, a força de atrito estático que atua no bloco é de 20 N,
equilibrando a força aplicada. A resposta correta é, portanto, 20 N, que corresponde à letra
b.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg está em repouso em uma superfície horizontal sem
atrito. Um impulso de 20 N·s é aplicado ao bloco. Considerando que o bloco está em um
ambiente onde não há outras forças atuando além do impulso, qual será a velocidade final
do bloco após a aplicação do impulso?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 4 m/s
c) 5 m/s
d) 10 m/s
**Resposta:** b) 4 m/s
**Explicação:** O impulso (I) é definido como a variação do momento linear (p) de um
corpo, e pode ser calculado pela fórmula:
\[ I = \Delta p = m \cdot \Delta v \]
onde \( m \) é a massa do objeto e \( \Delta v \) é a variação da velocidade. Como o bloco
começa em repouso (velocidade inicial \( v_i = 0 \)), temos:
\[ I = m \cdot v_f - m \cdot v_i \]
\[ I = m \cdot v_f \]
Podemos rearranjar a equação para encontrar a velocidade final \( v_f \):
\[ v_f = \frac{I}{m} \]
Substituindo os valores conhecidos:
- Impulso \( I = 20 \, \text{N·s} \)
- Massa \( m = 5 \, \text{kg} \)
\[ v_f = \frac{20 \, \text{N·s}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade final do bloco após a aplicação do impulso é de 4 m/s, o que
corresponde à alternativa b).
**Questão:** Um objeto de 2 kg é solto a partir do repouso a uma altura de 20 metros.
Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual será a velocidade do objeto ao
atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 40 m/s
d) 28 m/s
**Resposta:** c) 20 m/s
**Explicação:** Para determinar a velocidade do objeto ao atingir o solo, podemos usar a
equação da conservação de energia ou a equação de movimento uniforme variado. Neste
caso, usaremos a segunda forma, que é mais direta e prática:
1. A energia potencial inicial do objeto é dada pela fórmula \( PE = mgh \), onde:
- \( m = 2 \, kg \) (massa do objeto)
- \( g = 10 \, m/s² \) (aceleração da gravidade)
- \( h = 20 \, m \) (altura)
A energia potencial inicial é:
\[
PE = 2 \, kg \times 10 \, m/s² \times 20 \, m = 400 \, J
\]
2. Quando o objeto é solto, toda a sua energia potencial se converterá em energia cinética
(considerando que não há resistência do ar). A energia cinética é dada pela fórmula \( KE =
\frac{1}{2}mv^2 \).
A energia cinética ao atingir o solo será igual à energia potencial inicial:
\[
KE = 400 \, J = \frac{1}{2} \times 2 \, kg \times v^2
\]
3. Resolvendo a equação em relação a \( v \):
\[
400 \, J = 1 \, kg \times v^2
\]
\[
v^2 = 400
\]
\[
v = \sqrt{400} = 20 \, m/s
\]
Portanto, a velocidade do objeto ao atingir o solo será de 20 m/s. A resposta correta é a
alternativa **b) 20 m/s**.
**Questão:** Um carro se move em linha reta com velocidade constante de 20 m/s. De
repente, o motorista vê um sinal de parada a 200 metros à frente e decide frear
uniformemente, parando completamente o veículo. Qual é a aceleração média do carro
durante a frenagem?