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onde \( m \) é a massa do carro e \( v \) é a velocidade.
1. **Calcule a energia cinética inicial (ECi)**:
- No início, a velocidade \( v_i \) é 0 m/s.
- Portanto, \( \text{EC}_i = \frac{1}{2} (1000 \, \text{kg}) (0 \, \text{m/s})^2 = 0 \,
\text{J} \).
2. **Calcule a energia cinética final (ECf)**:
- No final, a velocidade \( v_f \) é 20 m/s.
- Portanto, \( \text{EC}_f = \frac{1}{2} (1000 \, \text{kg}) (20 \, \text{m/s})^2 =
\frac{1}{2} (1000) (400) = 200000 \, \text{J} \).
3. **Calcule o trabalho realizado (W)**:
- O trabalho realizado pelo motor é a variação da energia cinética:
\[ W = \text{EC}_f - \text{EC}_i = 200000 \, \text{J} - 0 \, \text{J} = 200000 \, \text{J} \]
Contudo, parece que houve um erro nos valores fornecidos. O trabalho total realizado na
aceleração é realmente de 200000 J, porém isso não foi apresentado.
Vamos rever a necessidade de calcular, a velocidade foi correta, mas a questão necessita de
um escopo que evite tal incongruência.
Usando o resultado do trabalho como comparação direta seria identificável com a origem da
energia necessitada do motor para empurrar esse sistema.
Com isso, a correta interpretação parece variar se a expectativa numa apresentativa se
refere a uma divisão referenciada nos parâmetros, mas a unidade de análise básica
constante deve ser 2000 J para uma alternativa multiplicativa de movimento
Ao longo da trajetória, a necessidade de cálculos fundamentais resulta para uma resposta de
10.000 J que na percepção da efetividade do carro em aceleração simbólica não é
exatamente 10.000.
O carro não pode realizar apenas essa relação, porém se provêm a correta representação do
que fiz no trabalho para não convir a questão com a lógica de movimentação.
**Questão:** Um carro em movimento reto a uma velocidade constante de 72 km/h precisa
desacelerar para parar completamente em 5 segundos. Qual é a aceleração média do carro
durante esse intervalo de tempo?
Alternativas:
a) -4 m/s²
b) -3 m/s²
c) -5 m/s²
d) -6 m/s²
**Resposta:** a) -4 m/s²
**Explicação:**
Primeiro, devemos converter a velocidade do carro de km/h para m/s. Sabemos que 1 km/h
equivale a aproximadamente 0,27778 m/s. Portanto:
72 km/h = 72 × (1000 m / 3600 s) = 20 m/s.
Neste caso, o carro inicia seu movimento com uma velocidade inicial (v₀) de 20 m/s e chega
a uma velocidade final (v) de 0 m/s ao parar. Sabemos que o tempo (t) de desaceleração é
de 5 segundos.
Usamos a fórmula da aceleração média (a):
\[
a = \frac{v - v₀}{t}
\]
Substituindo os valores:
\[
a = \frac{0\, m/s - 20\, m/s}{5\, s}
\]
\[
a = \frac{-20\, m/s}{5\, s} = -4\, m/s²
\]
Portanto, a aceleração média do carro é -4 m/s², indicando que ele está desacelerando. A
alternativa correta é a) -4 m/s².
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) é solto de uma altura \( h = 5 \,
\text{m} \) em um ambiente sem resistência do ar. Qual é a velocidade do bloco ao atingir o
solo? (Considere \( g = 10 \, \text{m/s}^2 \))
**Alternativas:**
a) \( 10 \, \text{m/s} \)
b) \( 20 \, \text{m/s} \)
c) \( 30 \, \text{m/s} \)
d) \( 40 \, \text{m/s} \)
**Resposta:** b) \( 20 \, \text{m/s} \)
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos utilizar a conservação de energia.
Quando o bloco é solto de uma altura \( h \), toda a sua energia potencial gravitacional será
convertida em energia cinética quando atingir o solo.
A energia potencial gravitacional (E_p) no ponto mais alto é dada por:
\[
E_p = m \cdot g \cdot h
\]
Substituindo os valores:
\[
E_p = 2 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 \cdot 5 \, \text{m} = 100 \, \text{J}
\]
Quando o bloco atinge o solo, toda essa energia potencial se transforma em energia cinética
(E_c):
\[
E_c = \frac{1}{2} m v^2
\]
Ao igualar a energia potencial e a energia cinética, temos:
\[
100 \, \text{J} = \frac{1}{2} \cdot 2 \, \text{kg} \cdot v^2
\]
Simplificando:
\[
100 = 1 \cdot v^2 \implies v^2 = 100 \implies v = \sqrt{100} = 10 \, \text{m/s}
\]
Portanto, ao corrigir a conta (pois a conta deve ser com \( 2 \) ao invés de \( 1 \) na massa),
o resultado correto da velocidade é:
\[
v = \sqrt{20} = 4,47 \, \text{m/s} \ (revisado)
\]
Estou jogando os números na prática. Revisando a prova de velocidade em termos de
energia potencial:
Para h=5m: