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**Questão:** Um corpo de 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Considerando que a
resistência do ar é desprezível, qual é a velocidade do corpo ao atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 14 m/s
d) 16 m/s
**Resposta:** b) 20 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a lei da conservação da energia ou as
equações do movimento uniformemente acelerado. Neste caso, a energia potencial
gravitacional do corpo ao ser solto se transformará completamente em energia cinética ao
atingir o solo.
A energia potencial gravitacional (E_p) é dada pela fórmula:
\[ E_p = m \cdot g \cdot h \]
onde:
- \( m = 5 \, \text{kg} \) (massa do corpo),
- \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade),
- \( h = 20 \, \text{m} \) (altura).
Portanto:
\[ E_p = 5 \cdot 9,8 \cdot 20 = 980 \, \text{J} \]
A energia cinética (E_c) ao atingir o solo é dada por:
\[ E_c = \frac{1}{2} m v^2 \]
onde \( v \) é a velocidade. Quando o corpo atinge o solo, toda a energia potencial se
converte em energia cinética, portanto:
\[ E_p = E_c \]
\[ 980 = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot v^2 \]
Resolvendo essa equação para \( v \):
\[ 980 = \frac{5}{2} v^2 \]
Multiplicando ambos os lados por 2:
\[ 1960 = 5 v^2 \]
Dividindo ambos os lados por 5:
\[ v^2 = \frac{1960}{5} = 392 \]
E, finalmente, extraindo a raiz quadrada:
\[ v = \sqrt{392} \approx 19,8 \, \text{m/s} \]
Arredondando, temos \( v \approx 20 \, \text{m/s} \). Assim, a resposta correta é a
alternativa b).
**Questão:** Um carro de massa 1000 kg está se movendo a uma velocidade constante de
20 m/s em uma pista horizontal. De repente, o motorista pisa no freio, e o carro desacelera
a uma taxa constante de 5 m/s². Qual será a distância percorrida pelo carro até parar
completamente?
**Alternativas:**
a) 40 m
b) 80 m
c) 100 m
d) 200 m
**Resposta:** a) 40 m
**Explicação:** Para resolver a questão, utilizamos a fórmula da cinemática que relaciona a
distância, a velocidade inicial, a aceleração e a velocidade final. A fórmula é:
\[ d = \frac{{v_f^2 - v_i^2}}{{2a}} \]
onde:
- \( d \) é a distância,
- \( v_f \) é a velocidade final (0 m/s, pois o carro para),
- \( v_i \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (-5 m/s², pois é uma desaceleração).
Substituindo os valores na fórmula:
\[ d = \frac{{0^2 - (20)^2}}{{2 \times (-5)}} \]
\[ d = \frac{{0 - 400}}{{-10}} \]
\[ d = \frac{{-400}}{{-10}} \]
\[ d = 40 \, m \]
Assim, a distância percorrida pelo carro até parar completamente é de 40 metros. Portanto,
a alternativa correta é a) 40 m.
**Questão:** Um bloco de madeira com massa de 2 kg é colocado em uma superfície
horizontal sem atrito. Uma força constante de 10 N é aplicada horizontalmente sobre o
bloco. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 1 m/s²
b) 2 m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:**
Para determinar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton, que estabelece
que a força resultante (F) é igual à massa (m) multiplicada pela aceleração (a):
\[ F = m \cdot a \]
Neste caso, temos as seguintes informações:
- Força (F) = 10 N
- Massa (m) = 2 kg
Substituindo os valores na fórmula:
\[ 10 N = 2 kg \cdot a \]
Para encontrar a aceleração (a), isolamos a variável:
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{10 N}{2 kg} = 5 m/s² \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², o que corresponde à alternativa b). A ausência
de atrito na superfície significa que toda a força aplicada é utilizada para acelerar o bloco,
permitindo calcular a aceleração de forma direta.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal e
lisa. Um impulso de 10 N·s é aplicado ao bloco na direção do movimento. Considerando que