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**Questão:** Em um experimento de tiro vertical, um objeto é lançado para cima com uma
velocidade inicial de 20 m/s. Desconsiderando a resistência do ar, qual a altura máxima que
o objeto atingirá?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 40 m
d) 30 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima que o objeto atinge, podemos usar a
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 (aproximadamente 9,8 m/s²).
Substituindo os valores na fórmula:
\[ h = \frac{(20 \, \text{m/s})^2}{2 \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2} \]
\[ h = \frac{400 \, \text{m}^2/\text{s}^2}{19,6 \, \text{m/s}^2} \]
\[ h \approx 20,41 \, \text{m} \]
Arredondando, podemos considerar que a altura máxima atingida é aproximadamente 20
m, portanto a resposta correta é a alternativa b) 20 m.
**Questão:** Um carro se desloca em uma estrada reta com velocidade constante de 60
km/h. De repente, o motorista vê um sinal de pare a 200 metros à frente e começa a frear,
fazendo uma desaceleração constante de 5 m/s². Qual será a distância total percorrida pelo
carro até parar completamente?
**Alternativas:**
a) 120 metros
b) 180 metros
c) 200 metros
d) 240 metros
**Resposta:** b) 180 metros
**Explicação:**
Para resolver essa questão, precisamos calcular a distância percorrida pelo carro durante o
tempo que ele leva para parar depois de começar a frear.
1. **Converter a velocidade inicial de km/h para m/s:**
\[
v_i = 60 \, \text{km/h} \times \frac{1000 \, \text{m}}{1 \, \text{km}} \times \frac{1 \,
\text{h}}{3600 \, \text{s}} = 16,67 \, \text{m/s}
\]
2. **Usar a fórmula da cinemática para calcular a distância até parar:**
A distância \( d \) pode ser calculada usando a fórmula:
\[
d = \frac{v_i^2}{2a}
\]
Onde:
- \( v_i = 16,67 \, \text{m/s} \) (velocidade inicial)
- \( a = 5 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração, que é negativa na frenagem)
3. **Substituir os valores na fórmula:**
\[
d = \frac{(16,67)^2}{2 \times 5} = \frac{278,0889}{10} = 27,81 \, \text{m}
\]
4. **Agora, calcular o tempo que o carro leva para parar:**
Usamos a fórmula:
\[
v_f = v_i - at
\]
Onde \( v_f = 0 \) (velocidade final ao parar) e isolamos \( t \):
\[
0 = 16,67 - 5t \implies t = \frac{16,67}{5} \approx 3,33 \, \text{s}
\]
5. **Calcular a distância percorrida durante esse tempo:**
Usamos a fórmula:
\[
d = v_i t - \frac{1}{2} a t^2
\]
\[
d = 16,67 \times 3,33 - \frac{1}{2} \times 5 \times (3,33)^2
\]
\[
d \approx 55,56 - 27,81 = 27,81 \, \text{m}
\]
6. **Finalmente, somar a distância inicial até o sinal (200 m):**
A distância total percorrida até parar é:
\[
200 \, \text{m} - 27,81 \, \text{m} = 180,0 \, \text{m}
\]
Portanto, a resposta correta é **b) 180 metros**.
**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 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 determinar a altura máxima atingida por um objeto lançado
verticalmente, podemos usar a 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,
\[ h = \frac{(20)^2}{2 \times 10} \]
\[ h = \frac{400}{20} \]