Prévia do material em texto
Substituindo os valores:
\[ t = \frac{30 \, \text{m/s}}{3 \, \text{m/s}^2} = 10 \, \text{s} \]
Portanto, o carro levará 10 segundos para atingir a velocidade de 30 m/s, que corresponde
à alternativa b).
**Questão:** Um carro está se movendo em linha reta com uma velocidade constante de 20
m/s. De repente, o motorista vê um sinal vermelho e começa a frear, causando uma
desaceleração uniforme de 5 m/s². Qual será a velocidade do carro após 3 segundos de
desaceleração?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** c) 5 m/s
**Explicação:** Para resolver a questão, utilizamos a fórmula da velocidade final em um
movimento uniformemente acelerado (ou neste caso, desacelerado):
\[ v_f = v_i + a \cdot t \]
onde:
- \( v_f \) é a velocidade final,
- \( v_i \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (que, como é uma desaceleração, tomamos como -5 m/s²),
- \( t \) é o tempo (3 segundos).
Substituindo os valores na fórmula:
\[ v_f = 20 \, \text{m/s} + (-5 \, \text{m/s}^2) \cdot 3 \, \text{s} \]
\[ v_f = 20 \, \text{m/s} - 15 \, \text{m/s} \]
\[ v_f = 5 \, \text{m/s} \]
Portanto, após 3 segundos de desaceleração, a velocidade do carro será de 5 m/s, o que
corresponde à alternativa c).
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) está repousando sobre uma
superfície horizontal e lisa. Uma força horizontal constante de \( F = 10 \, \text{N} \) é
aplicada ao bloco. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \( 1 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 2 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 10 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** b) \( 5 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, aplicamos a Segunda Lei de Newton,
que nos diz que a força resultante \( F_{\text{resultante}} \) sobre um objeto é igual ao
produto de sua massa \( m \) e sua aceleração \( a \). A fórmula é dada por:
\[
F_{\text{resultante}} = m \cdot a
\]
Neste caso, a única força horizontal sendo aplicada é a força \( F = 10 \, \text{N} \). A massa
do bloco é \( m = 2 \, \text{kg} \). Assim, podemos reescrever a fórmula como:
\[
10 \, \text{N} = 2 \, \text{kg} \cdot a
\]
Para encontrar \( a \), isolamos a variável:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é \( 5 \, \text{m/s}^2 \), que corresponde à alternativa b.
**Questão:** Um bloco de madeira de massa 2 kg é colocado sobre uma superfície
horizontal, onde o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície é 0,4. Qual é a
força máxima de atrito estático que pode atuar sobre o bloco antes que ele comece a se
mover?
**Alternativas:**
a) 4 N
b) 8 N
c) 12 N
d) 16 N
**Resposta:** b) 8 N
**Explicação:** A força de atrito estático máxima (f_max) pode ser calculada pela fórmula:
\[ f_{max} = \mu_s \cdot N \]
onde:
- \( \mu_s \) é o coeficiente de atrito estático (0,4),
- \( N \) é a força normal, que para um bloco na horizontal é igual ao peso do bloco.
O peso do bloco (N) é dado por:
\[ N = m \cdot g \]
onde:
- \( m = 2 \, \text{kg} \) (massa do bloco),
- \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade).
Assim, calculamos o peso:
\[ N = 2 \, \text{kg} \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 = 19,6 \, \text{N} \]
Substituindo na fórmula da força de atrito:
\[ f_{max} = 0,4 \cdot 19,6 \, \text{N} = 7,84 \, \text{N} \]
Como estamos arredondando para a alternativa mais próxima, consideramos a força
máxima de atrito estático como 8 N. Portanto, a resposta correta é a alternativa b) 8 N.
**Questão:** Um bloco de 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito.
Um impulso de 12 Ns é aplicado ao bloco ao longo da superfície. Qual será a velocidade do
bloco após a aplicação do impulso?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 3 m/s