Prévia do material em texto
uniformemente e parasse em 5 segundos. Qual é a força média exercida pelos freios sobre o
carro durante essa desaceleração?
**Alternativas:**
a) 200 N
b) 400 N
c) 800 N
d) 1000 N
**Resposta:** b) 400 N
**Explicação:**
Para encontrar a força média exercida pelos freios, precisamos primeiro determinar a
desaceleração do carro.
1. **Calcular a desaceleração (a):**
Sabemos que a velocidade inicial (\(v_i\)) é 20 m/s, a velocidade final (\(v_f\)) é 0 m/s
(pois o carro para) e o tempo (\(t\)) é 5 s. Podemos usar a seguinte fórmula da cinemática:
\[
a = \frac{v_f - v_i}{t} = \frac{0 - 20}{5} = \frac{-20}{5} = -4 \, \text{m/s}^2
\]
A desaceleração é de \(4 \, \text{m/s}^2\) (o sinal negativo indica que se trata de uma
desaceleração).
2. **Aplicar a segunda lei de Newton (F = m · a):**
Agora podemos calcular a força média (\(F\)) usando a fórmula \(F = m \cdot a\), onde
\(m\) é a massa do carro:
\[
F = 1000 \, \text{kg} \cdot (-4 \, \text{m/s}^2) = -4000 \, \text{N}
\]
O valor negativo indica que a força está na direção oposta ao movimento. Portanto, a força
média com o sinal considerado é \(4000 \, \text{N}\), mas aqui estamos apenas
interessados na magnitude da força, que é \(4000 \, \text{N}\).
3. **Selecionar a resposta correta:**
As alternativas eram mal elaboradas em relação ao problema. A força média efetivamente
é 4000 N e não 400 N, como indicado nas opções. Considerando isso, a força média correta é
4000 N exatamente, mas nenhuma das opções reflete isso corretamente. Se a questão for
apresentada corretamente, a resposta ideal deve ser: 4000 N.
Por ser um erro nas opções, sugiro reformular as opções e a resposta. Na condição geral, a
resposta correta de acordo com nossas contas teóricas ideais seria 4000; os alunos
poderiam ser explorados a encontrar este valor utilizando a lei de Newton.
Se a intenção era a de calcular a força média por algumas condições e simplificá-la para uma
análise específica, cada detalhe precisa ser ajustado para um melhor entendimento.
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 5 \, \text{kg} \) está em repouso em uma superfície
horizontal sem atrito. Um força constante \( F \) de 20 N é aplicada horizontalmente ao
bloco. Qual será a aceleração do bloco após a força ser aplicada?
**Alternativas:**
a) 0,5 m/s²
b) 2 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** b) 2 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força líquida (\( F \)) aplicada em um corpo é igual ao produto da
massa (\( m \)) do corpo e sua aceleração (\( a \)). A fórmula é expressa da seguinte
maneira:
\[
F = m \cdot a
\]
Onde:
- \( F \) é a força total aplicada (20 N),
- \( m \) é a massa do bloco (5 kg),
- \( a \) é a aceleração que queremos encontrar.
Reorganizando a fórmula para resolver para \( a \), temos:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores da questão:
\[
a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é 4 m/s². Assim, a resposta correta é a alternativa **c)**.
**Questão:** Um objeto em movimento horizontal possui uma velocidade inicial de 20 m/s
e, após 5 segundos, sua velocidade final é de 10 m/s. Considerando que a aceleração é
constante, qual é o valor da aceleração do objeto?
**Alternativas:**
a) -2 m/s²
b) -4 m/s²
c) 4 m/s²
d) 2 m/s²
**Resposta:** a) -2 m/s²
**Explicação:**
Para encontrar a aceleração (a), podemos usar a fórmula da aceleração média:
\[
a = \frac{v_f - v_i}{\Delta t}
\]
onde:
- \(v_f\) é a velocidade final (10 m/s)
- \(v_i\) é a velocidade inicial (20 m/s)
- \(\Delta t\) é o intervalo de tempo (5 s)
Substituindo os valores na fórmula:
\[
a = \frac{10\, m/s - 20\, m/s}{5\, s} = \frac{-10\, m/s}{5\, s} = -2\, m/s²
\]
A aceleração é negativa, indicando que o objeto está desacelerando. Portanto, a resposta
correta é a) -2 m/s².