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o corpo alcança?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
**Resposta:** c) 20 m
**Explicação:**
Para calcular a altura máxima que um corpo alcança quando projetado verticalmente para
cima, usamos a seguinte fórmula da cinemática:
\[
v^2 = u^2 + 2as
\]
onde:
- \(v\) é a velocidade final (0 m/s na altura máxima),
- \(u\) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \(a\) é a aceleração (-10 m/s², devido à gravidade que atua na direção oposta ao
movimento),
- \(s\) é a altura máxima (que queremos encontrar).
Podemos rearranjar a fórmula para encontrar \(s\):
\[
0 = (20)^2 + 2(-10)s
\]
\[
0 = 400 - 20s
\]
\[
20s = 400
\]
\[
s = \frac{400}{20}
\]
\[
s = 20 \text{ m}
\]
Portanto, a altura máxima que o corpo alcança é de 20 metros.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 5 \, \text{kg} \) está em repouso sobre uma
superfície horizontal sem atrito. Um força constante de \( F = 20 \, \text{N} \) é aplicada
horizontalmente sobre o bloco. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \( 1 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 4 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** b) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante sobre um corpo é igual à massa do corpo
multiplicada pela sua aceleração (\( F = m \cdot a \)).
Neste caso, temos:
- Força \( F = 20 \, \text{N} \)
- Massa \( m = 5 \, \text{kg} \)
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[
20 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a
\]
Para encontrar a aceleração \( a \), isolamos a variável:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2
\]
Entretanto, aqui o alcance da questão é encontrar a aceleração correta, e note que cometi
um erro ao listar a resposta correta. O correto é que a aceleração calculada foi de \( 4 \,
\text{m/s}^2 \) e essa deveria ser a resposta correta.
Com isso, a resposta correta correta é **c) \( 4 \, \text{m/s}^2 \)** ao invés da alternativa
b) que erroneamente foi listada. A lógica está correta, e a fórmula matemática provou-se
válida com as variáveis utilizadas. Mas enfim, para corrigir precisamos reavaliar a questão
de forma que o número correto seja incluído em resposta.
A segunda lei de Newton é fundamental para compreender como as forças atuam sobre
objetos em movimento e explica claramente a relação entre força, massa e aceleração.
**Questão:** Um corpo de 5 kg é lançado verticalmente para cima com uma velocidade
inicial de 20 m/s. Considerando que a aceleração da gravidade é de 10 m/s², qual será a
altura máxima atingida pelo corpo?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 30 m
**Explicação:** Para encontrar a altura máxima que o corpo alcança, podemos utilizar a
fórmula da cinemática que relaciona a velocidade inicial, a aceleração e a altura máxima.
Nesse caso, a velocidade final (v) no ponto mais alto é zero (v = 0 m/s), a velocidade inicial
(u) é 20 m/s, e a aceleração (a) é -10 m/s² (o sinal negativo é devido à direção oposta da
aceleração da gravidade).
Usamos a fórmula:
\[ v^2 = u^2 + 2a \cdot s \]
onde \( s \) é a altura máxima. Substituindo os valores:
\[ 0^2 = (20)^2 + 2(-10) \cdot s \]
Isso se simplifica a:
\[ 0 = 400 - 20s \]
Resolvendo para \( s \):
\[ 20s = 400 \]