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\[
h = 20 \text{ m}
\]
Portanto, a altura máxima atingida pelo projétil é de 20 metros.
**Questão:** Um carro de massa 1000 kg está se movendo com uma velocidade constante
de 20 m/s em uma estrada plana. Qual é a força resultante que atua sobre o carro?
**Alternativas:**
a) 100 N
b) 200 N
c) 0 N
d) 500 N
**Resposta:** c) 0 N
**Explicação:** De acordo com a primeira lei de Newton, também conhecida como a lei da
inércia, um objeto em movimento permanecerá em movimento com velocidade constante, a
menos que uma força externa resultante atue sobre ele. No caso do carro, ele está se
movendo com uma velocidade constante de 20 m/s, o que implica que a força resultante
atuando sobre ele é zero. Isso acontece porque as forças que atuam sobre o carro (como a
força de tração do motor e as forças de resistência, como o atrito e a resistência do ar) se
equilibram, resultando em uma força líquida igual a zero. Portanto, a resposta correta é que
a força resultante é 0 N.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é colocado em uma mesa horizontal e recebe uma
força horizontal constante de 6 N. Considerando que a fricção entre o bloco e a mesa é
desprezível, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 1 m/s²
b) 2 m/s²
c) 3 m/s²
d) 4 m/s²
**Resposta:** c) 3 m/s²
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, podemos utilizar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (F) atuando em um corpo é igual ao produto da
massa (m) desse corpo e a aceleração (a) que ele experimenta. Essa relação é expressa pela
fórmula:
\[ F = m \cdot a \]
Neste caso, temos uma força (F) de 6 N e uma massa (m) de 2 kg. Substituindo os valores na
equação, temos:
\[ 6 N = 2 kg \cdot a \]
Para encontrar a aceleração (a), basta rearranjar a equação:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{6 N}{2 kg} = 3 \, \text{m/s²} \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 3 m/s², correspondendo à alternativa c).
**Questão:** Um bloco de madeira de 2 kg é solto de uma altura de 10 metros.
Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é a energia potencial
gravitacional do bloco quando está no topo?
**Alternativas:**
a) 20 J
b) 50 J
c) 100 J
d) 200 J
**Resposta:** c) 200 J
**Explicação:** Para calcular a energia potencial gravitacional (EPG), utilizamos a fórmula:
\[ EPG = m \cdot g \cdot h \]
onde:
- \( m \) é a massa do objeto (2 kg),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- \( h \) é a altura (10 m).
Substituindo os valores na fórmula:
\[ EPG = 2 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 \cdot 10 \, \text{m} = 200 \, \text{J} \]
Portanto, a energia potencial gravitacional do bloco no topo é de 200 Joules, que é a
resposta correta (c).
**Questão:** Um carro de massa 1200 kg está se movendo em linha reta com uma
velocidade de 20 m/s. De repente, o motorista aplica os freios e o carro desacelera
uniformemente, parando completamente em 5 segundos. Qual é a força média exercida
pelos freios durante esse período?
**Alternativas:**
a) 480 N
b) 600 N
c) 720 N
d) 840 N
**Resposta:** c) 720 N
**Explicação:** Para encontrar a força média exercida pelos freios, vamos usar a segunda lei
de Newton e a fórmula da aceleração média. Primeiro, precisamos calcular a desaceleração
(aceleração negativa) do carro.
1. **Cálculo da aceleração:**
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t}
\]
onde \(\Delta v\) é a variação da velocidade e \(\Delta t\) é o intervalo de tempo. O carro
diminui sua velocidade de 20 m/s (inicial) para 0 m/s (final), então:
\[
\Delta v = 0 - 20 = -20 \text{ m/s}
\]
e \(\Delta t = 5\) s.
Agora substituímos na fórmula da aceleração:
\[
a = \frac{-20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = -4 \, \text{m/s}^2
\]
2. **Cálculo da força média:**
Usamos a segunda lei de Newton, \(F = m \cdot a\), onde \(m\) é a massa do carro.
\[
F = 1200 \, \text{kg} \cdot (-4 \, \text{m/s}^2) = -4800 \, \text{N}
\]
Embora a força calculada seja -4800 N (indica que a força é oposta ao movimento),