Prévia do material em texto
\]
Para encontrar \( a \), isolamos a variável:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é de \( 4 \, \text{m/s}^2 \), correspondendo à alternativa b.
**Questão:** Um carro percorre uma estrada retilínea e uniforme, alterando sua velocidade
ao longo do tempo. A tabela a seguir mostra a relação entre o tempo (em segundos) e a
velocidade (em metros por segundo) do carro.
| Tempo (s) | Velocidade (m/s) |
|-----------|-------------------|
| 0 | 0 |
| 1 | 10 |
| 2 | 20 |
| 3 | 30 |
| 4 | 40 |
Com base na tabela, qual é a aceleração média do carro entre os segundos 0 e 4?
Alternativas:
a) 5 m/s²
b) 8 m/s²
c) 10 m/s²
d) 12 m/s²
**Resposta:** c) 10 m/s²
**Explicação:** Para calcular a aceleração média de um objeto, utilizamos a fórmula:
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t}
\]
onde \(\Delta v\) é a variação da velocidade e \(\Delta t\) é a variação do tempo.
Na tabela, a velocidade inicial (\(v_0\)) é 0 m/s (no tempo 0) e a velocidade final (\(v_f\)) é
40 m/s (no tempo 4 s). Assim, a variação da velocidade \(\Delta v\) é:
\[
\Delta v = v_f - v_0 = 40 \, \text{m/s} - 0 \, \text{m/s} = 40 \, \text{m/s}
\]
A variação do tempo \(\Delta t\) é:
\[
\Delta t = t_f - t_0 = 4 \, \text{s} - 0 \, \text{s} = 4 \, \text{s}
\]
Substituindo os valores na fórmula de aceleração média, temos:
\[
a = \frac{40 \, \text{m/s}}{4 \, \text{s}} = 10 \, \text{m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração média do carro entre os segundos 0 e 4 é de 10 m/s², que
corresponde à alternativa c).
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é colocado sobre uma superfície horizontal sem atrito
e é puxado por uma força constante de 20 N. Considerando que não há outras forças
atuando no sistema, qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante \( F \) em um objeto é igual a sua massa \( m \)
multiplicada pela aceleração \( a \) ( \( F = m \cdot a \)). Reorganizando essa equação,
temos:
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores dados na questão:
\[
F = 20 \, \text{N} \quad \text{e} \quad m = 5 \, \text{kg}
\]
Calculamos:
\[
a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}²
\]
Portanto, a aceleração do bloco é de 4 m/s², o que correponde à alternativa b).
**Questão:** Em um experimento de queda livre, um objeto é solto a partir do repouso e cai
por uma altura de 80 metros. Considerando a aceleração da gravidade como \( g = 10 \,
\text{m/s}^2 \), qual será a velocidade do objeto no instante em que atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 20 m/s
b) 40 m/s
c) 80 m/s
d) 60 m/s
**Resposta:** b) 40 m/s
**Explicação:** Para resolver o problema, utilizamos a fórmula da cinemática que relaciona
a velocidade final, a velocidade inicial, a aceleração e a distância percorrida. A fórmula que
usaremos é:
\[
v^2 = v_0^2 + 2a s
\]
onde:
- \( v \) é a velocidade final,
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (que é 0 m/s, pois o objeto é solto),
- \( a \) é a aceleração (que, no caso da queda livre, é igual a \( g \), ou seja, \( 10 \,
\text{m/s}^2 \)),
- \( s \) é a distância percorrida (80 m).
Substituindo os valores na equação: