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c) \( 20 \, \text{m/s} \)
d) \( 15 \, \text{m/s} \)
**Resposta:** b) \( 14 \, \text{m/s} \)
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a conservação da energia. A
energia potencial gravitacional inicial do bloco quando está a uma altura \( h \) é dada pela
fórmula:
\[
E_p = mgh
\]
onde:
- \( m = 2 \, \text{kg} \) (massa do bloco),
- \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade),
- \( h = 10 \, \text{m} \) (altura).
Calculando a energia potencial:
\[
E_p = 2 \, \text{kg} \times 9,8 \, \text{m/s}^2 \times 10 \, \text{m} = 196 \, \text{J}
\]
Quando o bloco atinge o solo, toda essa energia potencial é convertida em energia cinética
\( E_k \), que é dada por:
\[
E_k = \frac{1}{2} mv^2
\]
Igualando a energia potencial e a energia cinética:
\[
196 \, \text{J} = \frac{1}{2} \times 2 \, \text{kg} \times v^2
\]
Resolvendo para \( v^2 \):
\[
196 = 1 \times v^2 \implies v^2 = 196 \implies v = \sqrt{196} \implies v = 14 \, \text{m/s}
\]
Portanto, a velocidade do bloco quando ele chega ao solo é \( 14 \, \text{m/s} \). Assim, a
alternativa correta é a letra b).
**Questão:** Um bloco de 10 kg é colocado sobre uma superfície horizontal e está
submetido a uma força horizontal de 50 N. Considerando que a força de atrito entre o bloco
e a superfície é de 30 N, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 1 m/s²
c) 3 m/s²
d) 0,5 m/s²
**Resposta:** a) 2 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, precisamos aplicar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (Fr) é igual à massa (m) multiplicada pela
aceleração (a) do corpo: \( F_r = m \cdot a \).
Primeiro, vamos calcular a força resultante que atua no bloco. A força aplicada é de 50 N e a
força de atrito que age na direção oposta é de 30 N. Assim, a força resultante é dada por:
\[ F_r = F_{\text{aplicada}} - F_{\text{atrito}} \]
\[ F_r = 50 \, N - 30 \, N = 20 \, N \]
Agora, substituímos a força resultante na fórmula da segunda lei de Newton:
\[ F_r = m \cdot a \]
\[ 20 \, N = 10 \, kg \cdot a \]
Para encontrar a aceleração, isolamos \( a \):
\[ a = \frac{20 \, N}{10 \, kg} \]
\[ a = 2 \, m/s² \]
Portanto, a aceleração do bloco é 2 m/s², o que corresponde à alternativa (a).
**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
alcançada pelo objeto?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
**Resposta:** c) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima alcançada por um objeto lançado para
cima, podemos usar a seguinte fórmula da cinemática:
\[ h = \frac{v^2}{2g} \]
onde:
- \( h \) é a altura máxima,
- \( v \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²).
Substituindo os valores na fórmula:
\[ h = \frac{(20)^2}{2 \cdot 10} \]
\[ h = \frac{400}{20} \]
\[ h = 20 \, m \]
Portanto, a altura máxima alcançada pelo objeto é de 20 metros.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal sem
atrito. Um força horizontal de 20 N é aplicada ao bloco por 4 segundos. Qual será a
velocidade final do bloco após esse tempo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 5 m/s
c) 20 m/s
d) 15 m/s
**Resposta:** a) 10 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a segunda lei de Newton, que afirma
que a força resultante (F) atuando sobre um corpo é igual ao produto da massa (m) do
corpo pela sua aceleração (a): F = m * a.