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\[ v_f = \frac{10}{2} = 5 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade final do corpo após a aplicação do impulso é de 5 m/s, que
corresponde à alternativa b).
**Questão:** Um carro está se movendo em linha reta com uma velocidade constante de 20
m/s. De repente, ele começa a frear, desacelerando uniformemente e para completamente
após 5 segundos. Qual é a distância percorrida pelo carro durante o processo de frenagem?
**Alternativas:**
a) 50 m
b) 80 m
c) 100 m
d) 200 m
**Resposta:** a) 50 m
**Explicação:**
Para determinar a distância percorrida durante a frenagem, podemos usar a fórmula da
cinemática para o movimento uniformemente acelerado:
\[
d = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2
\]
onde:
- \(d\) é a distância percorrida,
- \(v_0\) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \(t\) é o tempo (5 s),
- \(a\) é a aceleração.
Primeiro, precisamos encontrar a aceleração. Como o carro para completamente, sua
velocidade final \(v\) é 0 m/s. Usamos a fórmula da aceleração:
\[
a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{0 \, \text{m/s} - 20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = \frac{-20}{5}
= -4 \, \text{m/s}^2
\]
Agora, substituímos os valores na fórmula da distância:
\[
d = 20 \, \text{m/s} \cdot 5 \, \text{s} + \frac{1}{2} (-4 \, \text{m/s}^2)(5 \, \text{s})^2
\]
Calculando cada parte:
1. \(20 \, \text{m/s} \cdot 5 \, \text{s} = 100 \, \text{m}\)
2. \(\frac{1}{2} \cdot (-4) \cdot 25 = -50 \, \text{m}\)
Agora, somamos os resultados:
\[
d = 100 \, \text{m} - 50 \, \text{m} = 50 \, \text{m}
\]
Portanto, a distância percorrida pelo carro durante a frenagem é de 50 metros. A resposta
correta é a alternativa **a)**.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal e é
puxado por uma força de 20 N. A resistência do solo (força de atrito) que atua no bloco é de
5 N. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** b) 3 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, precisamos considerar a força
líquida que atua sobre ele. A força líquida é a diferença entre a força aplicada e a força de
atrito.
A força aplicada é de 20 N e a força de atrito é de 5 N. Portanto, a força líquida (F_n) pode
ser calculada da seguinte forma:
\[ F_n = F_{aplicada} - F_{atrito} \]
\[ F_n = 20\,N - 5\,N = 15\,N \]
Agora, podemos usar a segunda lei de Newton, que afirma que a força líquida é igual à
massa do objeto multiplicada pela aceleração (F = m·a). Podemos rearranjar esta fórmula
para encontrar a aceleração (a):
\[ a = \frac{F_n}{m} \]
\[ a = \frac{15\,N}{5\,kg} = 3\,m/s² \]
Assim, a aceleração do bloco é de 3 m/s². Portanto, a alternativa correta é a letra b.
**Questão:** Uma esfera de 2 kg é lançada verticalmente para cima com uma velocidade
inicial de 20 m/s. Desconsiderando a resistência do ar, qual é a altura máxima que a esfera
atinge?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima alcançada pela esfera, podemos usar a
seguinte fórmula da cinemática:
\[ v^2 = u^2 + 2as \]
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 (devido à gravidade, -9,8 m/s², pois está agindo para baixo),
- \( s \) é a altura máxima.
Substituindo os valores, temos:
\[ 0 = (20)^2 + 2(-9,8)s \]
\[ 0 = 400 - 19,6s \]
\[ 19,6s = 400 \]
\[ s = \frac{400}{19,6} \]
\[ s \approx 20,41 \quad m \]
Arredondando, a altura máxima é de aproximadamente 20 m.
Portanto, a resposta correta é b) 20 m. O conceito principal aqui é a conservação da energia