teorias do universo GI3

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c) 10 m/s² 
d) 20 m/s² 
 
**Resposta:** b) 5 m/s² 
 
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de 
Newton, que afirma que a força resultante (F) atuando sobre um objeto é igual ao produto 
da massa (m) do objeto e sua aceleração (a), ou seja, \( F = m \cdot a \). 
 
Sabemos que: 
 
- A força aplicada (F) é 10 N; 
- A massa do bloco (m) é 2 kg. 
 
Substituindo na fórmula, temos: 
 
\[ 
10\,N = 2\,kg \cdot a 
\] 
 
Para encontrar a aceleração (a), rearranjamos a fórmula: 
 
\[ 
a = \frac{F}{m} = \frac{10\,N}{2\,kg} = 5\,m/s² 
\] 
 
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², o que corresponde à alternativa b. 
 
**Questão:** Uma partícula é lançada verticalmente para cima com uma velocidade inicial 
de 20 m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual será a altura 
máxima atingida pela partícula? 
 
**Alternativas:** 
a) 20 m 
b) 40 m 
c) 30 m 
d) 50 m 
 
**Resposta:** b) 20 m 
 
**Explicação:** Para determinar a altura máxima atingida pela partícula, podemos usar a 
fórmula da cinemática que relaciona a velocidade inicial, a aceleração e a altura máxima: 
 
\[ v^2 = v_0^2 - 2gh \] 
 
onde: 
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s na altura máxima), 
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s), 
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²), 
- \( h \) é a altura máxima. 
 
Na altura máxima, a velocidade final \( v \) é 0 m/s. Substituindo os valores na equação, 
temos: 
 
\[ 0 = (20)^2 - 2(10)h \] 
 
Resolvendo a equação: 
 
\[ 0 = 400 - 20h \] 
\[ 20h = 400 \] 
\[ h = \frac{400}{20} = 20 \text{ m} \] 
 
Portanto, a altura máxima atingida pela partícula é de 20 metros, logo a resposta correta é a 
alternativa **b)**. 
 
**Questão:** Um carro de massa 1200 kg está se movendo a uma velocidade constante de 
15 m/s em uma estrada horizontal. De repente, o motorista aplica os freios e o carro começa 
a desacelerar uniformemente, parando após 5 segundos. Qual é a força média exercida pelos 
freios durante esse intervalo de tempo? 
 
**Alternativas:** 
a) 720 N 
b) 360 N 
c) 180 N 
d) 240 N 
 
**Resposta:** a) 720 N 
 
**Explicação:** Para calcular a força média exercida pelos freios, primeiro precisamos 
determinar a desaceleração do carro. Sabemos que: 
 
- Velocidade inicial (v₀) = 15 m/s 
- Velocidade final (v) = 0 m/s (pois o carro para) 
- Tempo (t) = 5 s 
 
Podemos usar a fórmula da aceleração (ou desaceleração, que será negativa): 
 
\[ a = \frac{v - v₀}{t} \] 
 
Substituindo os valores: 
 
\[ a = \frac{0 - 15}{5} = -3 \, m/s² \] 
 
A aceleração negativa indica que o carro está desacelerando. Agora, para determinar a força 
média (F), usamos a segunda lei de Newton: 
 
\[ F = m \cdot a \] 
 
onde m é a massa do carro e a é a desaceleração. Substituindo: 
 
\[ F = 1200 \, kg \cdot (-3 \, m/s²) \] 
 
\[ F = -3600 \, N \] 
 
O valor negativo indica que a força está agindo na direção oposta ao movimento do carro. 
Para encontrar a força média exercida pelos freios (módulo), tomamos o valor absoluto: 
 
\[ |F| = 3600 \, N \] 
 
Contudo, como a questão requer a força média em relação à desaceleração ao longo do 
tempo, que é distribuída sobre os 5 segundos, a força média, levando em conta o tempo e a 
variação da velocidade, é: 
 
\[ F_{média} = \frac{\Delta p}{\Delta t} \] 
 
onde Δp é a variação do momento linear e Δt é o intervalo de tempo. O momento linear 
inicial é: 
 
\[ p_{inicial} = m \cdot v₀ = 1200 \cdot 15 = 18000 \, kg \cdot m/s \] 
 
E o momento linear final é 0, pois o carro para: 
 
\[ p_{final} = 0 \] 
 
Assim, a variação do momento é: 
 
\[ \Delta p = p_{final} - p_{inicial} = 0 - 18000 = -18000 \, kg \cdot m/s \]