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- Massa do bloco, \( m = 5 \, \text{kg} \)
Substituindo os valores na fórmula, obtemos:
\[ 15 \, \text{N} = 5 \, \text{kg} \cdot a \]
Para encontrar a aceleração (a), isolamos a variável:
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{15 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 3 \, \text{m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco é de \( 3 \, \text{m/s}^2 \). A alternativa correta é b) 3
m/s².
Questão: Um corpo de 5 kg é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de
20 m/s. Qual será a altura máxima que o corpo atingirá antes de parar e começar a descer,
considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s²?
Alternativas:
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
Resposta: b) 20 m
Explicação: Para calcular a altura máxima que o corpo atingirá, podemos usar a seguinte
fórmula da cinemática:
\[ v^2 = u^2 + 2a s \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s, pois no ponto máximo a velocidade é zero),
- \( u \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (no caso, -10 m/s², pois é a aceleração da gravidade atuando contra o
movimento),
- \( s \) é a altura máxima que queremos encontrar.
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[
0 = (20)^2 + 2(-10)s
\]
\[
0 = 400 - 20s
\]
\[
20s = 400
\]
\[
s = \frac{400}{20} = 20 \text{ m}
\]
Portanto, a altura máxima que o corpo atinge é de 20 metros. Assim, a resposta correta é a
alternativa b) 20 m.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é solto de uma altura de 20 m. Considerando a
aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é a velocidade do bloco ao atingir o solo?
**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 esta questão, podemos usar a equação da conservação de
energia ou a equação do movimento uniformemente acelerado. Aqui, usaremos a primeira
abordagem baseada na conservação de energia.
Quando o bloco é solto de uma altura, ele possui energia potencial gravitacional dada pela
fórmula:
\[ E_p = mgh \]
Onde:
- \( m \) é a massa do bloco (5 kg),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- \( h \) é a altura (20 m).
Calculando a energia potencial:
\[ E_p = 5 \, \text{kg} \times 10 \, \text{m/s}² \times 20 \, \text{m} = 1000 \, \text{J} \]
Ao atingir o solo, toda essa energia potencial se transforma em energia cinética \( E_c \),
que é dada pela fórmula:
\[ E_c = \frac{1}{2}mv^2 \]
Como a energia total se conserva, podemos igualar as duas energias:
\[ 1000 \, J = \frac{1}{2} \cdot 5 \, \text{kg} \cdot v^2 \]
Resolvendo para \( v \):
\[ 1000 \, J = \frac{5}{2} v^2 \]
\[ 1000 = 2.5 v^2 \]
\[ v^2 = \frac{1000}{2.5} = 400 \]
\[ v = \sqrt{400} = 20 \, \text{m/s} \]
Portanto, ao atingir o solo, a velocidade do bloco é de 20 m/s. A alternativa correta é a letra
c) 20 m/s.
Questão: Um bloco de madeira flutuante tem uma densidade de 0,6 g/cm³. Qual é a
densidade mínima do líquido em que ele pode flutuar sem afundar completamente?
Alternativas:
a) 0,3 g/cm³
b) 0,6 g/cm³
c) 1,0 g/cm³
d) 0,9 g/cm³
Resposta: b) 0,6 g/cm³
Explicação: Segundo o princípio de Arquimedes, um corpo flutua em um fluido se a força de
empuxo que atua sobre ele é igual ao seu peso. A densidade de um corpo flutuante deve ser
menor que a densidade do líquido em que ele está imerso. Neste caso, como a densidade do
bloco de madeira é de 0,6 g/cm³, a densidade mínima do líquido em que ele pode flutuar
sem afundar é igual à densidade do bloco, ou seja, 0,6 g/cm³. Se a densidade do líquido for
menor que essa, o bloco não conseguirá flutuar; caso contrário, ele afundará. Portanto, a
resposta correta é 0,6 g/cm³.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal e
rugosa. Uma força horizontal de 10 N é aplicada no bloco. Considerando que o coeficiente de
atrito cinético entre o bloco e a superfície é de 0,3, qual será a aceleração do bloco?