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**Questão:** Um carro de massa \(1200 \, \text{kg}\) está se movendo em linha reta com
uma velocidade constante de \(20 \, \text{m/s}\). Uma força de resistência do ar de \(400
\, \text{N}\) age no carro. Qual deve ser a força aplicada pelo motor do carro para manter
essa velocidade constante?
**Alternativas:**
a) \(400 \, \text{N}\)
b) \(800 \, \text{N}\)
c) \(1200 \, \text{N}\)
d) \(0 \, \text{N}\)
**Resposta:** a) \(400 \, \text{N}\)
**Explicação:**
Para um objeto em movimento com velocidade constante, segundo a Segunda Lei de
Newton, a força resultante sobre ele é igual a zero. Isso significa que a força total que age
sobre o carro deve equilibrar as forças de resistência. Neste caso, a única força que se opõe
ao movimento é a resistência do ar, que é \(400 \, \text{N}\).
Portanto, para que o carro mantenha sua velocidade constante, ele deve aplicar uma força
que equilibre essa resistência:
\[
F_{\text{aplicada}} - F_{\text{resistência}} = 0
\]
\[
F_{\text{aplicada}} = F_{\text{resistência}}
\]
Assim, \(F_{\text{aplicada}} = 400 \, \text{N}\). Portanto, a resposta correta é a alternativa
a) \(400 \, \text{N}\).
Questão: Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 30
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é a altura máxima que o
corpo atingirá antes de começar a cair?
Alternativas:
a) 45 m
b) 90 m
c) 60 m
d) 75 m
Resposta: c) 45 m
Explicação: Para calcular a altura máxima que um corpo atinge quando lançado
verticalmente, podemos usar a fórmula da cinemática:
\[
v^2 = v_0^2 - 2g h
\]
onde:
- \(v\) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \(v_0\) é a velocidade inicial (30 m/s),
- \(g\) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- \(h\) é a altura máxima.
Rearranjando a fórmula para obter \(h\):
\[
0 = (30)^2 - 2 \cdot 10 \cdot h
\]
\[
0 = 900 - 20h
\]
\[
20h = 900
\]
\[
h = \frac{900}{20} = 45 \text{ m}
\]
Portanto, a altura máxima que o corpo atinge é de 45 metros, o que nos leva à alternativa
correta: c) 45 m.
**Questão:** Um carro realiza uma viagem em linha reta, partindo do repouso e acelerando
uniformemente a 2 m/s². Qual é a distância percorrida pelo carro em 5 segundos?
**Alternativas:**
a) 5 m
b) 10 m
c) 25 m
d) 50 m
**Resposta:** c) 25 m
**Explicação:**
Para calcular a distância percorrida por um objeto que parte do repouso e realiza um
movimento uniformemente acelerado, utilizamos a fórmula da distância (s) em função do
tempo (t), a aceleração (a) e a velocidade inicial (v0), que neste caso é zero:
\[ s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2 \]
Onde:
- \( s \) é a distância percorrida,
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (0 m/s, pois parte do repouso),
- \( a \) é a aceleração (2 m/s²),
- \( t \) é o tempo (5 s).
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[ s = 0 \cdot 5 + \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (5)^2 \]
Calculando:
\[ s = 0 + \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 25 \]
\[ s = 0 + 1 \cdot 25 \]
\[ s = 25 \, m \]
Portanto, a distância percorrida pelo carro em 5 segundos é de 25 metros. A resposta
correta é c) 25 m.
**Questão:** Um objeto de 2 kg é solto de uma altura de 10 metros. Desconsiderando a
resistência do ar, qual será a velocidade do objeto ao atingir o solo?
Alternativas:
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 40 m/s
**Resposta:** b) 14 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, usamos a conservação da energia potencial e