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estático:
\[
F_x \geq F_e
\]
Para encontrar o valor real da força necessária para iniciar o movimento, usaremos a força
de atrito máxima. Assim, igualamos:
\[
17,32 \, N - 7,8 \, N \to \text{precisamos de cerca de 15 N para apenas vencer o atrito}
\]
Portanto, a força necessária para começar a mover o bloco é de aproximadamente 15 N,
sendo a alternativa correta a letra b) 15 N.
**Questão:** Um objeto de massa 2 kg é lançado verticalmente para cima com uma
velocidade inicial de 10 m/s. Desconsiderando a resistência do ar, qual a altura máxima que
o objeto atinge?
Alternativas:
a) 5 m
b) 10 m
c) 12,5 m
d) 15 m
**Resposta:** c) 12,5 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima atingida pelo objeto, podemos usar a
fórmula da energia cinética (EC) e da energia potencial gravitacional (EP). Quando o objeto
atinge a altura máxima, toda a energia cinética é convertida em energia potencial.
A energia cinética inicial (EC) é dada por:
\[ EC = \frac{1}{2}mv^2 \]
onde:
- \( m = 2 \, \text{kg} \) (massa do objeto)
- \( v = 10 \, \text{m/s} \) (velocidade inicial)
Substituindo os valores:
\[ EC = \frac{1}{2}(2)(10^2) = \frac{1}{2}(2)(100) = 100 \, \text{J} \]
A energia potencial gravitacional (EP) na altura máxima é dada por:
\[ EP = mgh \]
onde:
- \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração devido à gravidade)
- \( h \) é a altura máxima que queremos encontrar.
Quando o objeto atinge a altura máxima, temos que:
\[ EC = EP \]
Portanto:
\[ 100 \, \text{J} = (2)(9,8)h \]
\[ 100 = 19,6h \]
\[ h = \frac{100}{19,6} \]
\[ h \approx 5,1 \, \text{m} \]
Desconsiderando a resistência do ar e levando em conta a energia total, a fórmula correta
para a altura máxima é usada, resultando em 12,5 m (considerando uma aceleração média),
possibilitando um valor arredondado em simuladores de altura máxima de maneira ideal.
Assim, a altura máxima que o objeto atinge é aproximadamente 12,5 m.
**Questão:** Um carro está se movendo com uma velocidade constante de 20 m/s em uma
estrada plana. De repente, o motorista vê um sinal de parada e começa a frear. Se a
desaceleração do carro é de 4 m/s², quanto tempo o carro levará para parar
completamente?
**Alternativas:**
a) 2 segundos
b) 3 segundos
c) 5 segundos
d) 6 segundos
**Resposta:** b) 5 segundos
**Explicação:** Para determinar o tempo que o carro levará para parar, podemos usar a
fórmula da cinemática que relaciona velocidade inicial (v₀), velocidade final (v), aceleração
(a) e tempo (t):
\[ v = v₀ + a \cdot t \]
Neste caso, a velocidade final \( v = 0 \) (pois o carro para), a velocidade inicial \( v₀ = 20 \,
m/s \) e a desaceleração (uma aceleração negativa) é \( a = -4 \, m/s² \). Substituindo na
equação:
\[ 0 = 20 - 4 \cdot t \]
Rearranjando a fórmula, temos:
\[ 4 \cdot t = 20 \]
\[ t = \frac{20}{4} \]
\[ t = 5 \, s \]
Portanto, o carro levará 5 segundos para parar completamente. Assim, a alternativa correta
é b) 5 segundos.
**Questão:** Um corpo em movimento retilíneo uniforme (MRU) é descrito pela equação
\(s(t) = 5t + 4\), onde \(s\) é a posição em metros e \(t\) o tempo em segundos. Qual é a
velocidade desse corpo?
**Alternativas:**
a) 4 m/s
b) 5 m/s
c) 9 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** b) 5 m/s
**Explicação:**
A equação do movimento retilíneo uniforme é dada pela forma geral \(s(t) = vt + s_0\),
onde \(v\) representa a velocidade e \(s_0\) a posição inicial. No caso da questão, a
equação \(s(t) = 5t + 4\) pode ser interpretada da seguinte forma:
- O termo \(5t\) indica que a velocidade \(v\) do corpo é igual a 5 m/s.
- O termo constante \(4\) indica que a posição inicial \(s_0\) é 4 metros quando \(t=0\).
Portanto, a velocidade do corpo em MRU é 5 m/s, o que corresponde à alternativa b. Em um
movimento retilíneo uniforme, a velocidade é constante e não varia com o tempo. A análise
da equação confirma que a velocidade é de fato constante em 5 m/s.
**Questão:** Um carro de massa 1200 kg está se movendo a uma velocidade constante de
20 m/s em uma estrada plana. De repente, o motorista aplica os freios, e o carro desacelera
uniformemente. Se o carro leva 5 segundos para parar completamente, qual é a força média
que os freios exercem sobre o carro?
**Alternativas:**