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\[ 0 = (10)^2 + 2(-9,8)h \]
\[ 0 = 100 - 19,6h \]
\[ 19,6h = 100 \]
\[ h = \frac{100}{19,6} \]
\[ h \approx 5,1 \, \text{m} \]
Portanto, a altura máxima que o atleta atinge é aproximadamente 5,1 metros.
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando que a aceleração da gravidade é de 10 m/s², qual será a altura máxima
que o objeto alcançará?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
**Resposta:** c) 20 m
**Explicação:** Para determinar a altura máxima que um objeto lançado verticalmente
alcança, podemos usar a seguinte fórmula da cinemática:
\[ v^2 = v_0^2 - 2g h \]
Onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- \( h \) é a altura máxima atingida.
Reorganizando a fórmula para encontrar \( h \), temos:
\[ 0 = (20)^2 - 2(10)h \]
\[ 0 = 400 - 20h \]
\[ 20h = 400 \]
\[ h = \frac{400}{20} \]
\[ h = 20 \, \text{m} \]
Portanto, a altura máxima que o objeto alcançará é de 20 m, o que corresponde à alternativa
(b).
**Questão:** Um carro de passeio está se deslocando em linha reta em uma estrada. Em um
determinado momento, ele acelera de forma uniforme, passando de uma velocidade de 20
m/s para 50 m/s em 10 segundos. Qual é a aceleração média do carro durante esse
intervalo de tempo?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 3,5 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** a) 3 m/s²
**Explicação:** A aceleração média (\(a\)) pode ser calculada pela fórmula:
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t}
\]
onde \(\Delta v\) é a variação da velocidade e \(\Delta t\) é o intervalo de tempo. Neste
caso, a variação da velocidade é:
\[
\Delta v = v_f - v_i = 50 \text{ m/s} - 20 \text{ m/s} = 30 \text{ m/s}
\]
e o intervalo de tempo é dado como 10 segundos. Substituindo os valores na fórmula da
aceleração:
\[
a = \frac{30 \text{ m/s}}{10 \text{ s}} = 3 \text{ m/s²}
\]
Portanto, a aceleração média do carro durante esse intervalo de tempo é de 3 m/s², o que
torna a alternativa **a)** a resposta correta.
**Questão:** Um objeto de 5 kg é lançado verticalmente para cima com uma velocidade
inicial de 20 m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é a altura
máxima que o objeto alcançará?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 40 m
c) 30 m
d) 25 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para calcular a altura máxima que o objeto alcançará, podemos usar a
seguinte equação de movimento uniformemente acelerado:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a s \]
Onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s, lançada para cima),
- \( a \) é a aceleração (que será -10 m/s², já que a gravidade atua na direção oposta ao
movimento),
- \( s \) é a distância (altura máxima que queremos encontrar).
Substituindo os valores na equação:
\[ 0 = (20)^2 + 2(-10)s \]
\[ 0 = 400 - 20s \]
\[ 20s = 400 \]
\[ s = 20 \text{ m} \]
Portanto, a altura máxima que o objeto alcançará é de 20 metros. Isso é confirmado pela
análise do movimento, onde um objeto lançado verticalmente para cima desacelera devido à
gravidade até chegar a um ponto em que sua velocidade é zero. Depois disso, ele começará a
cair. A alternativa correta é, assim, a letra b) 20 m.
**Questão:** Um bloco de massa \( m \) é colocado em uma superfície horizontal sem atrito
e é puxado por uma força \( F \) horizontal. De acordo com a Segunda Lei de Newton, qual é
a aceleração do bloco em relação à força aplicada?
Alternativas:
a) \( a = 0 \)