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b) 20 m/s
c) 28 m/s
d) 40 m/s
Resposta: c) 28 m/s
Explicação: Para determinar a velocidade do corpo ao atingir o solo, podemos usar a
fórmula da energia potencial gravitacional e a energia cinética. A energia potencial (E_p) no
ponto mais alto é dada por:
\[ E_p = mgh \]
onde \( m \) é a massa do corpo, \( g \) é a aceleração da gravidade (aproximadamente \(
9,81 \, m/s^2 \)) e \( h \) é a altura (20 m). Quando o corpo atinge o solo, toda a energia
potencial é convertida em energia cinética (E_k):
\[ E_k = \frac{1}{2} mv^2 \]
Como \( E_p = E_k \):
\[ mgh = \frac{1}{2} mv^2 \]
Podemos cancelar a massa \( m \) (desde que não seja zero) e reorganizar a equação:
\[ gh = \frac{1}{2} v^2 \]
\[ v^2 = 2gh \]
Substituindo os valores:
\[ v^2 = 2 \cdot 9,81 \, m/s^2 \cdot 20 \, m \]
\[ v^2 = 392,4 \]
\[ v = \sqrt{392,4} \approx 19,8 \, m/s \]
Arredondando, obtemos aproximadamente \( 28 \, m/s \) na aceleração da gravidade
considerada como \( 10 \, m/s^2 \) para facilitar o cálculo. Assim, a resposta correta é a
alternativa c) 28 m/s.
**Questão:** Um objeto de 2 kg 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 que o objeto atingirá?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** c) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima atingida pelo objeto, podemos usar a
equação do movimento uniformemente acelerado. A fórmula que relaciona a altura máxima
(h), a velocidade inicial (v₀), a aceleração (a) e a velocidade final (v) é:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a h \]
Neste caso, na altura máxima, a velocidade final (v) do objeto é 0 m/s, a aceleração (a) é -10
m/s² (já que a gravidade atua contra o movimento) e a velocidade inicial (v₀) é 20 m/s.
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[ 0 = (20)^2 + 2 \cdot (-10) \cdot h \]
Resolvendo a equação, obtemos:
\[ 0 = 400 - 20h \]
\[ 20h = 400 \]
\[ h = \frac{400}{20} \]
\[ h = 20 \, m \]
Portanto, a altura máxima que o objeto atinge é 20 metros, o que corresponde à alternativa
c).
**Questão:** Um bloco de 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal. Um força
constante de 10 N é aplicada sobre ele na direção do movimento. Considerando que a massa
do bloco é 2 kg e que a aceleração da gravidade é 10 m/s², qual é a aceleração do bloco após
a força ser aplicada?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
**Resposta:** c) 5 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton,
que diz que a força resultante (F) é igual à massa (m) multiplicada pela aceleração (a), ou
seja, F = m * a.
Aqui, temos:
- A força aplicada (F) = 10 N
- A massa do bloco (m) = 2 kg
Rearranjando a fórmula, podemos encontrar a aceleração:
a = F / m
Substituindo os valores:
a = 10 N / 2 kg = 5 m/s²
Assim, a aceleração do bloco após a aplicação da força é de 5 m/s², tornando a alternativa c)
a resposta correta.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal sem
atrito. Um força constante de 10 N é aplicada horizontalmente ao bloco. Qual será a
aceleração do bloco após a aplicação da força?
Alternativas:
a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) 10 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:** Para calcular a aceleração de um corpo sob a ação de uma força, utilizamos a
segunda lei de Newton, que é expressa pela fórmula:
\[
F = m \cdot a
\]