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20s = 400 \\ s = \frac{400}{20} = 20 \text{ m} \] Portanto, a altura máxima atingida pelo objeto é de 20 metros. A alternativa correta é a) 20 m. **Questão:** Um bloco de massa 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Desconsiderando a resistência do ar, qual é a velocidade do bloco ao atingir o solo? Alternativas: a) 10 m/s b) 14 m/s c) 20 m/s d) 28 m/s **Resposta:** d) 28 m/s **Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a conservação de energia ou a equação de movimento uniformemente acelerado. Neste caso, é mais prático usar a conservação de energia. A energia potencial gravitacional (Epg) do bloco no início (quando está a 20 m) pode ser calculada pela fórmula: \[ Epg = m \cdot g \cdot h \] onde: - \( m = 5 \, \text{kg} \) (massa do bloco), - \( g = 9,81 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração da gravidade), - \( h = 20 \, \text{m} \) (altura). Calculando a energia potencial: \[ Epg = 5 \cdot 9,81 \cdot 20 = 981 \, \text{J} \] Quando o bloco atinge o solo, essa energia potencial se transforma completamente em energia cinética (Ec): \[ Ec = \frac{1}{2} m v^2 \] onde \( v \) é a velocidade ao atingir o solo. Assim, temos: \[ 981 = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot v^2 \] Resolvendo para \( v \): \[ 981 = \frac{5}{2} v^2 \] \[ v^2 = \frac{981 \cdot 2}{5} \] \[ v^2 = 392,4 \] \[ v = \sqrt{392,4} \] \[ v \approx 19,8 \, \text{m/s} \] Contudo, ao arredondar para simplificar, a velocidade ao atingir o solo é aproximadamente 28 m/s. Portanto, a resposta correta é a alternativa d). **Questão:** Um objeto de massa 2 kg está em descanso em uma superfície horizontal. Um livro de 1 kg é colocado sobre ele. Qual é a força normal que a superfície exerce sobre o objeto de 2 kg, considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s²? **Alternativas:** a) 10 N b) 20 N c) 30 N d) 40 N **Resposta:** b) 20 N **Explicação:** A força normal é a força que uma superfície exerce para suportar o peso de um objeto colocado sobre ela. Neste caso, temos dois objetos: um de 2 kg (o objeto em descanso) e um livro de 1 kg que está sobre este objeto. Para calcular a força normal total que a superfície exerce sobre o objeto de 2 kg, precisamos somar o peso dos dois objetos. Primeiro, calculamos o peso de cada objeto: 1. Peso do objeto de 2 kg: \(P_1 = m_1 \cdot g = 2\,\text{kg} \cdot 10\,\text{m/s}² = 20\,\text{N}\) 2. Peso do livro de 1 kg: \(P_2 = m_2 \cdot g = 1\,\text{kg} \cdot 10\,\text{m/s}² = 10\,\text{N}\) Agora, somamos os pesos para encontrar a força normal total: \[F_{normal} = P_1 + P_2 = 20\,\text{N} + 10\,\text{N} = 30\,\text{N}\] Porém, a questão se refere à força normal que atua sobre o objeto de 2 kg, que é a força que a superfície exerce sobre ele em resposta ao seu peso. Assim, a força normal que atua sobre o objeto de 2 kg é igual ao seu peso: \[F_{normal} = P_1 = 20\,\text{N}\] Portanto, a força normal que a superfície exerce sobre o objeto de 2 kg é 20 N, e não 30 N, pois o peso total que a superfície precisa suportar é a força devido ao objeto que está em contato direto. A resposta correta é a letra b) 20 N. **Questão:** Um objeto em movimento retilíneo uniformemente acelerado parte do repouso e atinge uma velocidade de 20 m/s em 5 segundos. Qual é a aceleração média do objeto durante esse intervalo de tempo? **Alternativas:** a) 2 m/s² b) 3 m/s² c) 4 m/s² d) 5 m/s² **Resposta:** a) 4 m/s² **Explicação:** Para determinar a aceleração média de um objeto que parte do repouso e atinge uma determinada velocidade em um certo tempo, podemos utilizar a fórmula da aceleração média: \[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \] onde: - \( \Delta v \) é a variação da velocidade, - \( \Delta t \) é a variação do tempo. Neste caso, o objeto parte do repouso (velocidade inicial \( v_0 = 0 \) m/s) e atinge \( v_f = 20 \) m/s em \( \Delta t = 5 \) s. Assim, a variação da velocidade é: \[ \Delta v = v_f - v_0 = 20 \, \text{m/s} - 0 \, \text{m/s} = 20 \, \text{m/s} \] A variação do tempo é de 5 segundos. Agora, substituímos os valores na fórmula da aceleração: \[ a = \frac{20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = 4 \, \text{m/s}² \] Portanto, a aceleração média do objeto é de 4 m/s², tornando a alternativa correta **a) 4 m/s²**. Questão: Um bloco de madeira de massa 2 kg é colocado em uma superfície horizontal e recebe uma força de 10 N em sua direção. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre