Prévia do material em texto
**Resposta:** a) 50 m
**Explicação:** Para resolver o problema, precisamos usar a fórmula do movimento
uniformemente acelerado. O carro inicialmente se move a uma velocidade de 20 m/s e
desacelera até parar em 5 segundos. A aceleração pode ser calculada pela fórmula:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]
onde \(\Delta v\) é a variação da velocidade (final - inicial) e \(\Delta t\) é o tempo. Neste
caso:
\[
\Delta v = 0 \, \text{m/s} - 20 \, \text{m/s} = -20 \, \text{m/s}
\]
Assim, a aceleração \(a\) é:
\[
a = \frac{-20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = -4 \, \text{m/s}^2
\]
Agora, para calcular a distância percorrida durante a desaceleração, usamos a fórmula:
\[
s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2
\]
onde:
- \(v_0\) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \(t\) é o tempo (5 s),
- \(a\) é a aceleração (-4 m/s²).
Substituindo os valores:
\[
s = (20 \, \text{m/s}) (5 \, \text{s}) + \frac{1}{2} (-4 \, \text{m/s}^2) (5 \, \text{s})^2
\]
\[
s = 100 \, \text{m} - \frac{1}{2} (4) (25)
\]
\[
s = 100 \, \text{m} - 50 \, \text{m} = 50 \, \text{m}
\]
Portanto, a distância percorrida pelo carro enquanto desacelera é de 50 metros.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é colocado sobre uma superfície horizontal sem atrito.
Ele é puxado por uma força constante de 20 N. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para calcular a aceleração do bloco, 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). A fórmula é dada por:
\[ F = m \cdot a \]
Nesse caso, a força aplicada é de 20 N e a massa do bloco é de 5 kg. Podemos rearranjar a
fórmula para encontrar a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 4 m/s², que corresponde à alternativa b. Isso significa
que, ao ser puxado pela força de 20 N, o bloco irá acelerar a uma taxa de 4 metros por
segundo ao quadrado.
**Questão:** Um bloco de 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito.
Um impulso de 20 N·s é aplicado ao bloco na direção do movimento. Qual será a velocidade
final do bloco após a aplicação do impulso?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 4 m/s
c) 5 m/s
d) 8 m/s
**Resposta:** a) 4 m/s
**Explicação:**
O impulso (J) aplicado a um objeto é igual à variação da quantidade de movimento
(momentum) do objeto. A relação é dada pela equação:
\[ J = \Delta p = m \cdot \Delta v \]
onde \( \Delta p \) é a variação da quantidade de movimento, \( m \) é a massa do objeto e
\( \Delta v \) é a variação na velocidade.
Como o bloco estava inicialmente em repouso, temos:
\[ \Delta p = m \cdot (v_f - v_i) = m \cdot v_f \]
Sendo \( v_i = 0 \) (velocidade inicial) e \( J = 20 \, \text{N·s} \). Portanto, substituindo os
valores:
\[ 20 \, \text{N·s} = 5 \, \text{kg} \cdot v_f \]
Resolvendo para \( v_f \):
\[ v_f = \frac{20 \, \text{N·s}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s} \]
Assim, a velocidade final do bloco após a aplicação do impulso é 4 m/s, correspondendo à
alternativa correta (a).
**Questão:** Um carro de massa 1000 kg está se movendo a uma velocidade constante de
20 m/s em uma estrada horizontal. Se o carro precisa parar completamente em 5 segundos,
qual deve ser a força média aplicada pelos freios para conseguir essa parada?
**Alternativas:**
a) 400 N
b) 2000 N
c) 500 N
d) 1000 N
**Resposta:** b) 2000 N
**Explicação:** Para determinar a força média que os freios devem aplicar, primeiro
precisamos calcular a desaceleração necessária para parar o carro. Usamos a fórmula da
aceleração média (a), dada pela variação da velocidade (Δv) dividida pela variação do
tempo (Δt):