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Assim, a velocidade média do objeto é de 20 metros por segundo, o que corresponde à
alternativa a). A escolha de alternativas erradas visa direcionar o raciocínio do estudante,
estimulando a aplicação correta da fórmula.
**Questão:** Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², quanto tempo levará para o
corpo atingir a altura máxima?
**Alternativas:**
a) 1 s
b) 2 s
c) 4 s
d) 10 s
**Resposta:** b) 2 s
**Explicação:** Para encontrar o tempo que um corpo leva para atingir a altura máxima ao
ser lançado verticalmente, podemos usar a seguinte fórmula da cinemática:
\[ v = v_0 - g \cdot t \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s na altura máxima),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- \( t \) é o tempo.
No ponto mais alto da trajetória, a velocidade \( v \) é igual a zero. Portanto, podemos
igualar e resolver a equação para \( t \):
\[ 0 = 20 - 10 \cdot t \]
\[ 10 \cdot t = 20 \]
\[ t = \frac{20}{10} \]
\[ t = 2 \, s \]
Assim, o corpo leva 2 segundos para atingir a altura máxima.
**Questão:** Um carro está se movendo em linha reta com uma velocidade constante de 20
m/s. De repente, o motorista vê um sinal de pare e começa a frear com uma desaceleração
constante de 5 m/s². Qual será a distância percorrida pelo carro até parar completamente?
**Alternativas:**
a) 40 m
b) 60 m
c) 80 m
d) 100 m
**Resposta:** b) 40 m
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a equação do movimento
uniformemente retardado:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a d \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s, pois o carro para),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a desaceleração (-5 m/s², o sinal é negativo porque é uma desaceleração),
- \( d \) é a distância percorrida até parar.
Substituindo os valores na equação:
\[ 0 = (20)^2 + 2 \cdot (-5) \cdot d \]
\[ 0 = 400 - 10d \]
Agora, isolamos \( d \):
\[ 10d = 400 \]
\[ d = 40 \, m \]
Portanto, a distância percorrida pelo carro até parar completamente é de 40 m, o que
corresponde à alternativa b.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está apoiado em uma superfície horizontal sem atrito.
Um força constante de 10 N é aplicada sobre o bloco, fazendo com que ele se desloque para
a direita. Considerando que o bloco parte do repouso, qual será a sua velocidade após 5
segundos?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 15 m/s
c) 20 m/s
d) 25 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:**
Para resolver a questão, podemos usar a segunda lei de Newton, que nos diz que a força
resultante (F) é igual ao produto da massa (m) pela aceleração (a), ou seja:
\[ F = m \cdot a \]
Rearranjando a fórmula, obtemos a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores dados:
\[ a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2 \]
Agora que temos a aceleração, podemos usar a equação do movimento uniformemente
acelerado para encontrar a velocidade final (v) após um certo tempo (t). A equação é a
seguinte:
\[ v = v_0 + a \cdot t \]
onde:
- \( v_0 = 0 \, \text{m/s} \) (velocidade inicial, já que o bloco parte do repouso)
- \( a = 5 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração encontrada)
- \( t = 5 \, \text{s} \) (tempo)
Substituindo os valores na equação:
\[ v = 0 + 5 \cdot 5 = 25 \, \text{m/s} \]
Portanto, a resposta correta é a), 25 m/s.
Desculpe pela confusão anterior; na explicação mencionei a resposta correta como b).
Agradecemos pela compreensão sobre a correção.
Assim, a resposta correta é a) 25 m/s.