Prévia do material em texto
bloco é de \( 10 \, N \), e a força de atrito que atua contra o movimento é de \( 4 \, N \).
Portanto, a força resultante é dada por:
\[
F_{resultado} = F_{aplicada} - F_{atrito} = 10 \, N - 4 \, N = 6 \, N
\]
Agora, utilizando a massa do bloco \( m = 2 \, kg \), podemos calcular a aceleração \( a \):
\[
6 \, N = 2 \, kg \cdot a
\]
Isolando \( a \):
\[
a = \frac{6 \, N}{2 \, kg} = 3 \, m/s^2
\]
Assim, a aceleração do bloco será de \( 3 \, m/s^2 \), que é a alternativa c).
**Questão:** Um objeto de 2 kg é solto a partir do repouso a uma altura de 10 m em um
ambiente onde não há resistência do ar. Qual será a velocidade do objeto ao atingir o solo?
Alternativas:
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 40 m/s
**Resposta:** b) 14 m/s
**Explicação:** Para resolver a questão, podemos usar a lei da conservação da energia
mecânica ou a equação de movimento uniformemente acelerado. Aqui, utilizaremos a
segunda opção, que se aplica porque a gravidade é uma aceleração constante.
Sabemos que
- a aceleração devido à gravidade \(g\) é aproximadamente \(9,81 \, \text{m/s}^2\),
- a altura inicial \(h\) do objeto é \(10 \, \text{m}\),
- a velocidade inicial \(v_0\) é \(0 \, \text{m/s}\).
Podemos usar a seguinte equação do movimento para determinar a velocidade final \(v\):
\[
v^2 = v_0^2 + 2gh
\]
Substituindo os valores:
\[
v^2 = 0 + 2 \cdot 9,81 \cdot 10
\]
\[
v^2 = 196,2
\]
Agora, tiramos a raiz quadrada para encontrar \(v\):
\[
v = \sqrt{196,2} \approx 14 \, \text{m/s}
\]
Assim, a velocidade do objeto ao atingir o solo é de aproximadamente \(14 \, \text{m/s}\),
que corresponde à alternativa b).
**Questão:** Um carro em movimento retilíneo uniforme percorre uma distância de 300
metros em 15 segundos. Qual é a velocidade média do carro durante esse percurso?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 15 m/s
c) 20 m/s
d) 25 m/s
**Resposta:** b) 20 m/s
**Explicação:** A velocidade média (v) é calculada pela razão entre a distância total
percorrida (d) e o tempo total gasto (t). A fórmula para o cálculo da velocidade média é:
\[ v = \frac{d}{t} \]
Neste caso, a distância (d) é de 300 metros e o tempo (t) é de 15 segundos. Substituindo
esses valores na fórmula, temos:
\[ v = \frac{300 \text{ m}}{15 \text{ s}} = 20 \text{ m/s} \]
Portanto, a velocidade média do carro é de 20 m/s, o que corresponde à alternativa b.
**Questão:** Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², a altura máxima que o corpo
atinge é:
Alternativas:
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:**
Para determinar a altura máxima atingida por um corpo lançado verticalmente para cima,
podemos usar a seguinte equação de movimento uniforme acelerado (MUA):
\[ v² = v₀² - 2g h \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( v₀ \) 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 igual a zero. Portanto, substituindo os valores
na equação, temos:
\[ 0 = (20)² - 2(10)h \]
Resolvendo a equação:
\[ 0 = 400 - 20h \]
\[ 20h = 400 \]
\[ h = \frac{400}{20} \]
\[ h = 20 \text{ m} \]
Assim, a altura máxima que o corpo atinge é de 20 metros. Portanto, a alternativa correta é
a letra b).