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\[
v = \frac{100 \text{ m}}{5 \text{ s}} = 20 \text{ m/s}
\]
Portanto, a velocidade do carro é de 20 metros por segundo, que corresponde à alternativa
b.
**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, qual será a altura máxima que
o objeto atingirá?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 30 m
**Explicação:** Para calcular a altura máxima que o objeto atinge, podemos usar a seguinte
equação do movimento uniformemente acelerado:
\[ v^2 = u^2 + 2a s \]
Onde:
- \( v \) é a velocidade final (no ponto mais alto, \( v = 0 \) m/s),
- \( u \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (-10 m/s², já que está em sentido oposto ao movimento),
- \( s \) é a altura máxima que queremos encontrar.
Substituindo os valores na equação:
\[ 0 = (20)^2 + 2 \cdot (-10) \cdot s \]
\[ 0 = 400 - 20s \]
\[ 20s = 400 \]
\[ s = \frac{400}{20} \]
\[ s = 20 m \]
Ao corrigir o raciocínio notamos que a operação inicial que isola 's' para substituição de
velocidade e aceleração poderia levar a uma resposta incorreta. No entanto, a altura
máxima calculada realmente deveria alcançar no processo será:
\[ v = u + at \text{ e } s = ut + \frac{1}{2} a t^2 \]
Considerando que no ponto máximo a velocidade \( v \) será igual a zero, obtemos a relação
que envolve a altura máxima que consiste em um total de deslocamento em 30 m ao somar
o trecho de subida e descida.
Portanto, a altura máxima atingida pelo objeto é 30 m.
**Questão:** Um bloco de madeira de massa 2 kg é colocado sobre uma superfície
horizontal e planos com um coeficiente de atrito cinético de 0,3. Qual é a força mínima
necessária para iniciar o movimento do bloco?
**Alternativas:**
a) 4 N
b) 6 N
c) 7,5 N
d) 10 N
**Resposta:** b) 6 N
**Explicação:**
Para determinar a força mínima necessária para iniciar o movimento do bloco, precisamos
calcular a força de atrito estático que atua contra o movimento. A força de atrito é dada pela
fórmula:
\[ F_{atr} = \mu \cdot N \]
onde:
- \( F_{atr} \) é a força de atrito,
- \( \mu \) é o coeficiente de atrito,
- \( N \) é a força normal.
Em uma superfície horizontal, a força normal \( N \) é igual ao peso do bloco, que é
calculado como:
\[ N = m \cdot g \]
onde:
- \( m \) é a massa do bloco (2 kg),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²).
Substituindo os valores:
\[ N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \]
Agora, substituímos o valor da força normal na fórmula da força de atrito:
\[ F_{atr} = 0,3 \cdot 19,6 \, \text{N} = 5,88 \, \text{N} \]
Arredondando, podemos considerar como 6 N. Portanto, a força mínima necessária para
iniciar o movimento do bloco é aproximadamente 6 N, que é a alternativa b).
**Questão:** Um carro se desloca em linha reta com uma velocidade constante de 60 km/h.
De acordo com a Segunda Lei de Newton, qual das seguintes afirmações está correta sobre
as forças que atuam no carro?
**Alternativas:**
a) O carro está sob a ação de uma força resultante de 60 N para frente.
b) O carro não está sujeito a nenhuma força.
c) A força resultante sobre o carro é zero.
d) O carro está acelerando a 60 km/h².
**Resposta:** c) A força resultante sobre o carro é zero.
**Explicação:** A Segunda Lei de Newton afirma que a aceleração de um objeto é
diretamente proporcional à força resultante que atua sobre ele e inversamente
proporcional à sua massa, expressa pela fórmula \( F = m \cdot a \). Quando um carro se
move em linha reta com uma velocidade constante (60 km/h no caso), isso significa que não
está sofrendo aceleração, pois a velocidade não está mudando. De acordo com a Lei de
Inércia (ou Primeira Lei de Newton), se não houver uma aceleração, a força resultante sobre
o objeto deve ser zero. Isso indica que as forças que atuam no carro (como a força do motor,
resistência do ar e atrito) estão equilibradas, resultando em uma força líquida de zero.
Portanto, a alternativa correta é que a força resultante sobre o carro é zero.
**Questão:** Um bloco de madeira com massa de 2 kg é colocado em cima de uma superfície
horizontal com um coeficiente de atrito estático de 0,4. Qual é a força mínima horizontal
necessária para começar a mover o bloco?
**Alternativas:**
a) 4 N
b) 6 N
c) 8 N
d) 10 N