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Substituindo os valores:
\[ a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} \]
\[ a = 5 \, \text{m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco é 5 m/s², o que corresponde à alternativa b.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está preso a uma mola, que possui uma constante
elástica de 300 N/m. O bloco é puxado 0,1 m da posição de equilíbrio e solto. Qual será a
energia potencial armazenada na mola nesse momento?
**Alternativas:**
a) 1 J
b) 0,5 J
c) 3 J
d) 6 J
**Resposta:** a) 1 J
**Explicação:** A energia potencial elástica (E_p) armazenada em uma mola é dada pela
fórmula:
\[ E_p = \frac{1}{2} k x^2 \]
onde:
- \( k \) é a constante elástica da mola (300 N/m),
- \( x \) é a deformação da mola (0,1 m).
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[ E_p = \frac{1}{2} \times 300 \, \text{N/m} \times (0,1 \, m)^2 \]
Calculando:
\[ E_p = \frac{1}{2} \times 300 \, \text{N/m} \times 0,01 \, m^2 \]
\[ E_p = \frac{1}{2} \times 3 \, J \]
\[ E_p = 1 \, J \]
Portanto, a energia potencial armazenada na mola quando o bloco é puxado para fora da
posição de equilíbrio é de 1 J. A resposta correta é a) 1 J.
**Questão:** Um bloco de madeira flutua em um líquido. Sabendo que a densidade do bloco
de madeira é de 0,6 g/cm³ e a densidade do líquido é de 1,2 g/cm³, qual das alternativas a
seguir melhor representa o comportamento do bloco em relação ao líquido?
**Alternativas:**
a) O bloco de madeira afunda completamente no líquido.
b) O bloco de madeira flutua parcialmente, com uma parte submersa.
c) O bloco de madeira flutua acima da superfície do líquido.
d) O bloco de madeira se dissolve no líquido.
**Resposta:** b) O bloco de madeira flutua parcialmente, com uma parte submersa.
**Explicação:** Para determinar o comportamento do bloco, utilizamos o princípio de
Arquimedes, que afirma que um corpo submerso em um fluido sofre uma força de empuxo
igual ao peso do fluido deslocado. Um objeto flutua quando sua densidade é menor que a do
fluido em que está submerso.
Neste caso, a densidade do bloco de madeira (0,6 g/cm³) é menor que a densidade do
líquido (1,2 g/cm³), o que indica que o bloco flutuará. Porém, como a densidade do bloco é
menor e não igual à do líquido, ele não flutua completamente acima da superfície, mas
apenas parcialmente, submerso em uma fração de seu volume. Assim, a alternativa correta é
a letra b: "O bloco de madeira flutua parcialmente, com uma parte submersa."
Questão: Um bloco de massa 2 kg está repousando em uma superfície horizontal sem atrito.
Ele é empurrado por uma força constante de 10 N. Qual será a aceleração do bloco?
Alternativas:
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
Resposta: c) 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 \( m \) desse objeto pela sua aceleração \( a \). A relação matemática é expressa pela
fórmula:
\[
F = m \cdot a
\]
No caso, temos uma força \( F = 10 \, N \) e uma massa \( m = 2 \, kg \). Substituindo na
fórmula, temos:
\[
10 \, N = 2 \, kg \cdot a
\]
Agora, para encontrar a aceleração \( a \), devemos isolar a variável:
\[
a = \frac{F}{m} = \frac{10 \, N}{2 \, kg} = 5 \, m/s²
\]
Portanto, a aceleração do bloco será \( 5 \, m/s² \), o que torna a alternativa correta c) 5
m/s².
**Questão:** Um bloco de massa \( m \) é solto de uma altura \( h \) em um campo
gravitacional uniformemente acelerado. Qual é a velocidade do bloco quando ele atinge o
solo, desconsiderando a resistência do ar?
**Alternativas:**
a) \( v = 0 \)
b) \( v = \sqrt{2gh} \)
c) \( v = gh \)
d) \( v = \frac{gh}{2} \)
**Resposta:** b) \( v = \sqrt{2gh} \)
**Explicação:**
Para resolver essa questão, utilizamos a equação da conservação de energia. Quando o bloco
é solto, ele possui apenas energia potencial gravitacional dada por \( E_p = mgh \), onde \( g
\) é a aceleração devido à gravidade. À medida que ele desce, essa energia potencial é
convertida em energia cinética \( E_c = \frac{1}{2} mv^2 \) quando atinge o solo.
Como a energia é conservada, temos:
\[ mgh = \frac{1}{2} mv^2 \]