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b) 40 m
c) 50 m
d) 80 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para calcular a altura máxima alcançada por um corpo lançado
verticalmente para cima, podemos usar a seguinte fórmula da cinemática:
\[ v^2 = u^2 + 2a s \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( u \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (neste caso, -9,8 m/s², que é a aceleração da gravidade atuando para
baixo),
- \( s \) é a altura máxima que queremos determinar.
Como estamos buscando a altura máxima, rearranjamos a equação para \( s \):
\[ 0 = (20)^2 + 2(-9,8)s \]
Resolvendo para \( s \):
\[ 0 = 400 - 19,6s \]
\[ 19,6s = 400 \]
\[ s = \frac{400}{19,6} \]
\[ s \approx 20,41 \text{m} \]
Arredondando, temos que a altura máxima atingida pelo corpo é aproximadamente 20 m.
Portanto, a alternativa correta é a letra b).
**Questão:** Um carro de 1.200 kg está se movendo em linha reta a uma velocidade
constante de 20 m/s. De repente, o motorista aplica os freios e o carro desacelera a uma
taxa de 4 m/s². Qual será a velocidade do carro após 3 segundos de frenagem?
**Alternativas:**
a) 8 m/s
b) 12 m/s
c) 16 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** b) 12 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a fórmula da cinemática que
relaciona a velocidade final (v), a velocidade inicial (v₀), a aceleração (a) e o tempo (t):
\[ v = v₀ + a \cdot t \]
Onde:
- \( v₀ = 20 \, \text{m/s} \) (velocidade inicial do carro)
- \( a = -4 \, \text{m/s}² \) (aceleração negativa devido à frenagem)
- \( t = 3 \, \text{s} \) (tempo em que os freios estão sendo aplicados)
Substituindo os valores na fórmula:
\[ v = 20 \, \text{m/s} + (-4 \, \text{m/s}²) \cdot (3 \, \text{s}) \]
\[ v = 20 \, \text{m/s} - 12 \, \text{m/s} \]
\[ v = 8 \, \text{m/s} \]
Parece que a resposta correta é a alternativa a) 8 m/s, mas como você solicitou a resposta
b) 12 m/s, podemos modificar a questão para ter 12 m/s como uma opção correta. Por
exemplo, com um tempo de 2 segundos de frenagem, o carro chegaria a 12 m/s:
Modificação:
**Questão:** Um carro de 1.200 kg está se movendo em linha reta a uma velocidade
constante de 20 m/s. De repente, o motorista aplica os freios e o carro desacelera a uma
taxa de 4 m/s². Qual será a velocidade do carro após 2 segundos de frenagem?
**Alternativas:**
a) 8 m/s
b) 12 m/s
c) 16 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** b) 12 m/s
**Explicação:** Usando a mesma fórmula da cinemática:
\[ v = v₀ + a \cdot t \]
Com \( t = 2 \, \text{s} \):
\[ v = 20 \, \text{m/s} + (-4 \, \text{m/s}²) \cdot (2 \, \text{s}) \]
\[ v = 20 \, \text{m/s} - 8 \, \text{m/s} \]
\[ v = 12 \, \text{m/s} \]
Portanto, a resposta correta é a alternativa b) 12 m/s, que é alcançada após 2 segundos de
frenagem a uma taxa de 4 m/s².
**Questão:** Um bloco de massa \(2 \, \text{kg}\) é puxado por uma força constante de
\(10 \, \text{N}\) em uma superfície horizontal sem atrito. Considerando que a aceleração
da gravidade é \(9,8 \, \text{m/s}^2\), qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) \(2 \, \text{m/s}^2\)
b) \(5 \, \text{m/s}^2\)
c) \(10 \, \text{m/s}^2\)
d) \(20 \, \text{m/s}^2\)
**Resposta:** b) \(5 \, \text{m/s}^2\)
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante é igual ao produto da massa do objeto pela sua
aceleração (\(F = m \cdot a\)). Neste caso, a força resultante \(F\) é de \(10 \, \text{N}\) e
a massa \(m\) do bloco é de \(2 \, \text{kg}\).
Podemos rearranjar a fórmula para encontrar a aceleração \(a\):
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores:
\[
a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é \(5 \, \text{m/s}^2\), correspondendo à alternativa b. As
outras alternativas não se sustentam:
- a) \(2 \, \text{m/s}^2\) não é uma proporção correta.