Prévia do material em texto
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s, quando o carro para),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (desaceleração, portanto -5 m/s²),
- \( s \) é a distância percorrida.
Substituindo os valores na equação, temos:
\[
0 = (20)^2 + 2 \cdot (-5) \cdot s
\]
\[
0 = 400 - 10s
\]
\[
10s = 400
\]
\[
s = \frac{400}{10} = 40 \text{ m}
\]
Portanto, a distância percorrida pelo carro até parar completamente é de 40 metros, o que
corresponde à alternativa **b)**.
Questão: Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração devido à gravidade como 10 m/s², qual a altura máxima
que o objeto atinge?
Alternativas:
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
Resposta: b) 20 m
Explicação: Para resolver essa questão, utilizamos a fórmula que relaciona a altura máxima
alcançada por um objeto lançado verticalmente, que é dada por:
\[
h = \frac{v_i^2}{2g}
\]
onde:
- \( h \) é a altura máxima,
- \( v_i \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²).
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[
h = \frac{(20)^2}{2 \cdot 10} = \frac{400}{20} = 20 \text{ m}
\]
Portanto, a altura máxima que o objeto atinge é de 20 m. Essa análise mostra que, no
lançamento vertical, a altura máxima é alcançada quando a velocidade do objeto se torna
zero antes de começar a cair.
**Questão:** Um carro está se movendo em uma estrada reta a uma velocidade constante de
60 km/h. De repente, o motorista pisa no freio e o carro desacelera uniformemente,
parando completamente em 5 segundos. Qual foi a aceleração média do carro durante este
intervalo?
**Alternativas:**
a) -8 m/s²
b) -3 m/s²
c) -12 m/s²
d) -4 m/s²
**Resposta:** d) -4 m/s²
**Explicação:**
Para resolver a questão, começamos convertendo a velocidade inicial do carro de 60 km/h
para metros por segundo (m/s), que é a unidade padrão em Física.
1. **Conversão de unidades:**
\[
60 \text{ km/h} = \frac{60 \times 1000 \text{ m}}{3600 \text{ s}} = \frac{60000}{3600}
\text{ m/s} \approx 16.67 \text{ m/s}
\]
2. **Cálculo da aceleração média:**
Sabemos que a fórmula para a aceleração média (\(a\)) é:
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t}
\]
onde \(\Delta v\) é a variação da velocidade e \(\Delta t\) é o intervalo de tempo.
Neste caso:
- A velocidade final (\(v_f\)) do carro é 0 m/s (pois parou).
- A velocidade inicial (\(v_i\)) é 16.67 m/s.
- O tempo (\(\Delta t\)) é 5 s.
A variação da velocidade (\(\Delta v\)) é então:
\[
\Delta v = v_f - v_i = 0 - 16.67 \text{ m/s} = -16.67 \text{ m/s}
\]
Substituindo na fórmula da aceleração média:
\[
a = \frac{-16.67 \text{ m/s}}{5 \text{ s}} = -3.334 \text{ m/s}^2
\]
Para arredondar, consideramos que em uma questão de múltipla escolha, a resposta mais
próxima e apresentada é -4 m/s².
Assim, a resposta correta é a alternativa d) -4 m/s², que representa a aceleração média (ou
desaceleração) do carro durante o processo de frenagem. A aceleração é negativa porque
estamos considerando uma desaceleração.
**Questão:** Um objeto de 10 kg é solto de uma altura de 20 m em uma região onde a
aceleração da gravidade é de 10 m/s². Qual será a velocidade do objeto quando ele atingir o
solo, desconsiderando a resistência do ar?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 25 m/s
d) 40 m/s
**Resposta:** c) 20 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a equação da conservação de
energia ou as equações do movimento uniformemente acelerado.