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- \( g = 10 \, \text{m}/\text{s}^2 \) (aceleração da gravidade)
- \( h = 20 \, \text{m} \) (altura da qual o bloco é solto)
Calculando:
\[ Ep = 2 \cdot 10 \cdot 20 = 400 \, \text{J} \]
Essa energia potencial será convertida em energia cinética (Ec) ao atingir o solo, onde a
velocidade (v) pode ser encontrada pela fórmula:
\[ Ec = \frac{1}{2} m v^2 \]
Igualando as energias, temos:
\[ m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} m v^2 \]
Os masses (m) se cancelam, e podemos rearranjar para encontrar a velocidade:
\[ g \cdot h = \frac{1}{2} v^2 \]
\[ 2gh = v^2 \]
Substituindo os valores:
\[ v^2 = 2 \cdot 10 \cdot 20 \]
\[ v^2 = 400 \]
\[ v = \sqrt{400} \]
\[ v = 20 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade do bloco ao atingir o solo é 20 m/s, logo a alternativa correta é c) 20
m/s.
**Questão:** Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é a altura máxima que o
corpo atinge?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima que um corpo atinge quando lançado
verticalmente para cima, podemos usar a seguinte 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 (20 m/s),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²), e
- \( h \) é a altura máxima desejada.
Ao substituirmos os valores na equação, temos:
\[ 0 = (20)^2 - 2(10)h \]
Isso se simplifica para:
\[ 0 = 400 - 20h \]
Isolando \( h \):
\[ 20h = 400 \]
\[ h = \frac{400}{20} \]
\[ h = 20 \, \text{m} \]
Portanto, a altura máxima atingida pelo corpo é de 20 metros, o que corresponde à
alternativa **b**.
**Questão:** Um carro está se movendo em uma estrada reta com uma velocidade
constante de 20 m/s. De repente, o motorista vê um obstáculo e utiliza os freios, reduzindo
a velocidade do carro a 10 m/s em 5 segundos. Qual é a aceleração média do carro durante
esse intervalo de tempo?
**Alternativas:**
a) -2 m/s²
b) -1 m/s²
c) 1 m/s²
d) 2 m/s²
**Resposta:** a) -2 m/s²
**Explicação:** A aceleração média é definida como a variação da velocidade dividida pelo
tempo em que essa variação ocorre. No caso do carro, a velocidade inicial (v₀) é de 20 m/s e
a velocidade final (v) é de 10 m/s.
A variação da velocidade (Δv) é dada por:
\[
Δv = v - v₀ = 10\ m/s - 20\ m/s = -10\ m/s
\]
O tempo (Δt) em que essa variação ocorreu é de 5 segundos. Assim, a aceleração média (a)
pode ser calculada pela fórmula:
\[
a = \frac{Δv}{Δt}
\]
Substituindo os valores:
\[
a = \frac{-10\ m/s}{5\ s} = -2\ m/s²
\]
O sinal negativo indica que a aceleração é na direção oposta ao movimento do carro, ou seja,
é uma desaceleração. Portanto, a resposta correta é a alternativa (a) -2 m/s².
**Questão:** Um corpo em queda livre é solto a partir do repouso a uma altura de 20
metros. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², quanto tempo levará para o
corpo atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 2 segundos
b) 3 segundos
c) 4 segundos
d) 5 segundos
**Resposta:** b) 2 segundos
**Explicação:**
Para resolver essa questão, utilizamos a equação do movimento uniformemente acelerado,
que se aplica a um corpo em queda livre sob a influência da gravidade. A fórmula que