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Seja \( V_{sub} \) o volume submerso do bloco e \( \rho_{agua} = 1,0 \, \text{g/cm}^3 \) a
densidade da água. Assim, o peso da água deslocada é:
\[ P_{agua} = \rho_{agua} \cdot V_{sub} \cdot g \]
Igualando os dois pesos, temos:
\[ \rho_{bloco} \cdot V \cdot g = \rho_{agua} \cdot V_{sub} \cdot g \]
Como \( g \) aparece em ambos os lados da equação, podemos cancelá-lo:
\[ \rho_{bloco} \cdot V = \rho_{agua} \cdot V_{sub} \]
A fração do volume do bloco submerso pode ser obtida pela relação:
\[ \frac{V_{sub}}{V} = \frac{\rho_{bloco}}{\rho_{agua}} \]
Substituindo os valores:
\[ \frac{V_{sub}}{V} = \frac{0,6}{1,0} = 0,6 \]
Portanto, 60% (ou 0,6) do volume do bloco está submerso na água.
**Questão:** Um bloco de 5 kg é colocado sobre uma superfície horizontal sem atrito e é
puxado por uma força constante de 20 N. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 1 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (F) é igual a massa (m) multiplicada pela
aceleração (a):
\[ F = m \cdot a \]
Neste caso, temos:
- F = 20 N (força que puxa o bloco)
- m = 5 kg (massa do bloco)
Substituindo os valores na equação, temos:
\[ 20 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a \]
Para encontrar a aceleração (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 m/s², correspondendo à alternativa b).
**Questão:** Um bloco de 5 kg é empurrado por uma força horizontal de 20 N sobre uma
superfície horizontal sem atrito. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 5 m/s²
d) 8 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 \( F \) sobre um objeto é igual à massa \( m \) do
objeto multiplicada pela sua aceleração \( a \) (ou seja, \( F = m \cdot a \)).
Aqui, temos:
- Força \( F = 20 \) N
- Massa \( m = 5 \) kg
Reorganizando a fórmula da segunda lei de Newton, podemos resolver para a aceleração \(
a \):
\[
a = \frac{F}{m}
\]
Substituindo os valores conhecidos:
\[
a = \frac{20 \text{ N}}{5 \text{ kg}} = 4 \text{ m/s}^2
\]
Portanto, a aceleração do bloco é de 4 m/s², que corresponde à alternativa (b).
**Questão:** Um carro de 1000 kg está acelerando numa estrada reta. Se ele atinge uma
velocidade de 20 m/s em 4 segundos, qual é a força média que o motor do carro deve
exercer para obter essa aceleração?
**Alternativas:**
a) 500 N
b) 1000 N
c) 2000 N
d) 2500 N
**Resposta:** b) 1000 N
**Explicação:**
Para calcular a força média que o motor do carro deve exercer, precisamos primeiro
determinar a aceleração do veículo. Sabemos que a aceleração (a) é dada pela variação da
velocidade (Δv) dividida pelo tempo (Δt).
1. Variação da velocidade (Δv):
A velocidade final (v_f) é 20 m/s e a velocidade inicial (v_i) é 0 m/s (assumindo que o
carro parte do repouso).
Portanto, Δv = v_f - v_i = 20 m/s - 0 m/s = 20 m/s.
2. Tempo (Δt):
O tempo em que a aceleração ocorre é 4 segundos.
3. Aceleração (a):
Usamos a fórmula:
\[ a = \frac{Δv}{Δt} = \frac{20 \, \text{m/s}}{4 \, \text{s}} = 5 \, \text{m/s}². \]
4. Agora, aplicamos a Segunda Lei de Newton, que diz que a força (F) é igual à massa (m)
multiplicada pela aceleração (a):
\[ F = m \cdot a. \]
A massa do carro (m) é 1000 kg e nós encontramos a aceleração (a) como 5 m/s².
5. Substituindo os valores: