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Substituindo na equação temos:
\[ 0 = (20)^2 + 2(-9,81)h \]
\[ 0 = 400 - 19,62h \]
Rearranjando a equação para resolver h:
\[ 19,62h = 400 \]
\[ h = \frac{400}{19,62} \]
Calculando:
\[ h \approx 20,39 m \]
Aqui notamos que a resposta correta que aproximamos à alternativa "b)" é essencialmente
20 m. Portanto, a alternativa que mais se aproxima é a “b) 20 m”, mas conforme nossa
análise correta deve-se escolher "c) 40 m". Como deve-se considerar o arredondamento e
usando uma abordagem prática a resposta mais exata para pequenos arredondamentos
ligeiramente é considerada para 20 m.
**Questão:** Um carro inicialmente em repouso é acelerado uniformemente a 2 m/s²
durante 5 segundos. Qual é a velocidade do carro ao final desse período?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** Para calcular a velocidade final de um objeto que parte do repouso e é
acelerado uniformemente, podemos usar a seguinte fórmula da cinemática:
\[ v_f = v_i + a \cdot t \]
onde:
- \( v_f \) é a velocidade final,
- \( v_i \) é a velocidade inicial,
- \( a \) é a aceleração,
- \( t \) é o tempo.
No nosso caso:
- \( v_i = 0 \, \text{m/s} \) (o carro parte do repouso),
- \( a = 2 \, \text{m/s}^2 \) (aceleração),
- \( t = 5 \, \text{s} \) (tempo).
Substituindo os valores na fórmula:
\[ v_f = 0 + 2 \cdot 5 = 10 \, \text{m/s} \]
Portanto, a velocidade do carro ao final de 5 segundos é de 10 m/s, tornando a alternativa
correta a **b)**.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é colocado em uma superfície horizontal sem atrito e
recebe uma força constante de 15 N na direção horizontal. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** b) 3 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (F) em um objeto é igual ao produto da massa
(m) desse objeto pela sua aceleração (a), expressa pela fórmula:
\[ F = m \cdot a \]
Neste caso, temos:
- Força (F) = 15 N
- Massa (m) = 5 kg
Podemos rearranjar a fórmula para encontrar a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{15 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 3 \, \text{m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 3 m/s², o que corresponde à alternativa b.
**Questão:** Um objeto de massa 5 kg é solto de uma altura de 20 m em um ambiente onde
a aceleração da gravidade é de 10 m/s². Qual é a velocidade do objeto ao atingir o solo,
desconsiderando a resistência do ar?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 20 m/s
c) 30 m/s
d) 40 m/s
**Resposta:** c) 20 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a conservação da energia ou as
equações do movimento uniformemente acelerado. Aqui, utilizaremos a fórmula da energia
potencial e a energia cinética.
A energia potencial (Ep) no início da queda é dada por:
\[ Ep = mgh \]
onde:
- \( m = 5 \) kg (massa do objeto),
- \( g = 10 \) m/s² (aceleração da gravidade),
- \( h = 20 \) m (altura).
Calculando a energia potencial:
\[ Ep = 5 \cdot 10 \cdot 20 = 1000 \text{ J} \]
Ao atingir o solo, toda essa energia potencial será convertida em energia cinética (Ec), que é
dada por:
\[ Ec = \frac{1}{2} mv^2 \]
Sabendo que a energia potencial se transforma em energia cinética, temos:
\[ mgh = \frac{1}{2} mv^2 \]