Prévia do material em texto
-4000 N = 1000 kg \cdot a
\]
Para encontrar a aceleração (que será negativa, indicando que é uma desaceleração),
rearranjamos a equação:
\[
a = \frac{-4000 N}{1000 kg}
\]
\[
a = -4 m/s²
\]
A desaceleração, portanto, é 4 m/s². Como estamos interessados apenas no valor absoluto
da desaceleração, a resposta à questão é 4 m/s², ou seja, a alternativa correta é a letra
**b)**.
Questão: Qual é a força necessária para acelerar um objeto de 5 kg a uma taxa de 2 m/s², de
acordo com a segunda lei de Newton?
Alternativas:
a) 10 N
b) 15 N
c) 20 N
d) 25 N
Resposta: b) 10 N
Explicação: De acordo com a segunda lei de Newton, a força (F) é igual ao produto da massa
(m) de um objeto e sua aceleração (a). Essa relação é expressa pela fórmula:
\( F = m \cdot a \)
No caso apresentado, temos:
- Massa (m) = 5 kg
- Aceleração (a) = 2 m/s²
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\( F = 5 \, \text{kg} \cdot 2 \, \text{m/s}² \)
\( F = 10 \, \text{N} \)
Portanto, a força necessária para acelerar o objeto de 5 kg a uma taxa de 2 m/s² é de 10 N,
que corresponde à alternativa a).
**Questão:** Um carro está se movendo em uma estrada retilínea com uma velocidade
constante de 80 km/h. De repente, o motorista freia, fazendo com que o carro desacelere
uniformemente e pare completamente em 5 segundos. Qual foi a aceleração do carro
durante esse período?
**Alternativas:**
a) -5 m/s²
b) -4,4 m/s²
c) -3,0 m/s²
d) -8 m/s²
**Resposta:** b) -4,4 m/s²
**Explicação:**
Para encontrar a aceleração do carro, podemos usar a fórmula da aceleração média, que é
dada por:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]
onde:
- \( \Delta v \) é a variação da velocidade (velocidade final - velocidade inicial),
- \( \Delta t \) é o intervalo de tempo.
Primeiro, é necessário converter a velocidade de km/h para m/s, já que 1 km/h é igual a \(
\frac{1}{3,6} \) m/s. Assim, 80 km/h é:
\[ 80 \, \text{km/h} \times \frac{1 \, \text{m/s}}{3,6 \, \text{km/h}} \approx 22,22 \,
\text{m/s} \]
A velocidade final \( v_f \) é 0 m/s (pois o carro para) e a velocidade inicial \( v_i \) é 22,22
m/s. A variação da velocidade é:
\[ \Delta v = v_f - v_i = 0 \, \text{m/s} - 22,22 \, \text{m/s} = -22,22 \, \text{m/s} \]
O tempo \( \Delta t \) em que o carro desacelera é de 5 segundos. Agora, substituindo na
fórmula da aceleração:
\[ a = \frac{-22,22 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = -4,44 \, \text{m/s}^2 \]
Arredondando, obtemos uma aceleração de aproximadamente -4,4 m/s². Portanto, a
alternativa correta é a) -4,4 m/s². A aceleração é negativa porque o carro está
desacelerando.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal sem
atrito. Ele é impulsionado por uma força constante de 10 N. Considerando que não há outras
forças atuando sobre o bloco, qual será a sua velocidade após 5 segundos?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 5 m/s
c) 10 m/s
d) 25 m/s
**Resposta:** b) 5 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a segunda lei de Newton, que afirma
que a força resultante \( F \) agindo sobre um corpo é igual ao produto da massa \( m \) do
corpo pela aceleração \( a \) do mesmo, ou seja, \( F = m \cdot a \).
Neste caso, a força \( F = 10 \, \text{N} \) e a massa \( m = 2 \, \text{kg} \). Podemos
encontrar a aceleração:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Agora que temos a aceleração, podemos calcular a velocidade do bloco após 5 segundos.
Como o bloco parte do repouso, sua velocidade inicial \( v_0 = 0 \). A fórmula da velocidade
em função do tempo é:
\[
v = v_0 + a \cdot t
\]
Substituindo os valores conhecidos:
\[
v = 0 + 5 \, \text{m/s}^2 \cdot 5 \, \text{s} = 25 \, \text{m/s}
\]