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\[
v_{média} = \frac{d}{t}
\]
onde \(d\) é a distância e \(t\) é o tempo. No caso, a distância percorrida pelo carro é 150
km e o tempo gasto é 2 horas.
Primeiro, precisamos converter a distância de quilômetros para metros e o tempo de horas
para segundos:
- 150 km = 150.000 m (já que 1 km = 1000 m)
- 2 horas = 2 x 3600 s = 7200 s (já que 1 hora = 3600 s)
Agora, substituímos os valores na fórmula da velocidade média:
\[
v_{média} = \frac{150.000 \text{ m}}{7200 \text{ s}} \approx 20,83 \text{ m/s}
\]
Nota: a pergunta requer a velocidade média essencialmente na forma de um número, e a
opção mais próxima que se encontra entre as alternativas é 20 m/s. Portanto, a resposta
correta é b) 20 m/s.
Assim, a opção b) é a que mais se aproxima do cálculo. A velocidade média do carro é
considerada como 20 m/s.
**Questão:** Um corpo de 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal. Um força
constante de 20 N é aplicada horizontalmente ao corpo. Considerando que a superfície é lisa
(sem atrito), qual será a aceleração do corpo?
**Alternativas:**
a) 1 m/s²
b) 2 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para calcular a aceleração do corpo, utilizamos a segunda lei de Newton, que
afirma que a força resultante (F) é igual ao produto da massa (m) do corpo pela sua
aceleração (a), ou seja, F = m * a.
Neste caso, a força aplicada é de 20 N e a massa do corpo é de 5 kg.
Podemos rearranjar a fórmula para encontrar a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}² \]
Assim, a aceleração do corpo será de 4 m/s², que corresponde à alternativa b).
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 5 \, \text{kg} \) é solto de uma altura de \( h = 20 \,
\text{m} \) e cai livremente sob a ação da gravidade. Considerando a aceleração da
gravidade \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \), qual é a velocidade do bloco ao atingir o solo?
**Alternativas:**
a) \( 10 \, \text{m/s} \)
b) \( 14 \, \text{m/s} \)
c) \( 20 \, \text{m/s} \)
d) \( 40 \, \text{m/s} \)
**Resposta:** c) \( 20 \, \text{m/s} \)
**Explicação:** Para resolver o problema, podemos usar a equação de conservação da
energia ou a equação da cinemática. Vamos usar a equação da cinemática para um
movimento uniformemente acelerado (neste caso, a aceleração é a aceleração da gravidade
\( g \)):
A equação que relaciona a velocidade final (\( v \)), a velocidade inicial (\( v_0 \)), a
aceleração (\( a \)) e a distância (\( s \)) é:
\[
v^2 = v_0^2 + 2as
\]
Aqui, o bloco é solto, então \( v_0 = 0 \) (velocidade inicial) e a distância \( s \) que ele cai é
igual a \( h = 20 \, \text{m} \). A aceleração \( a \) é igual a \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \).
Substituindo os valores:
\[
v^2 = 0 + 2 \cdot (10 \, \text{m/s}^2) \cdot (20 \, \text{m})
\]
\[
v^2 = 400 \, \text{m}^2/\text{s}^2
\]
Agora, tiramos a raiz quadrada de ambos os lados para encontrar \( v \):
\[
v = \sqrt{400} = 20 \, \text{m/s}
\]
Portanto, a velocidade do bloco ao atingir o solo é \( 20 \, \text{m/s} \), que corresponde à
alternativa c.
**Questão:** Um bloco de madeira de 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal
e é puxado por uma força horizontal de 10 N. A resistência do atrito entre o bloco e a
superfície tem um coeficiente de atrito cinético de 0,3. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 1,5 m/s²
b) 2,0 m/s²
c) 3,0 m/s²
d) 4,0 m/s²
**Resposta:** a) 1,5 m/s²
**Explicação:**
Para determinar a aceleração do bloco, primeiro precisamos calcular a força de atrito que
atua contra o movimento. A força de atrito (F_atrito) é dada pela fórmula:
\[ F_{atrito} = \mu \cdot m \cdot g \]
onde:
- \(\mu\) é o coeficiente de atrito cinético (neste caso, 0,3),
- \(m\) é a massa do bloco (2 kg),
- \(g\) é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²).
Substituindo os valores, temos:
\[ F_{atrito} = 0,3 \cdot 2 \, \text{kg} \cdot 9,81 \, \text{m/s²} = 5,883 \, \text{N} \]
Agora, sabendo que a força total (F_total) que atua no bloco é a força de puxão menos a
força de atrito: