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onde \(\Delta v\) é a variação da velocidade e \(\Delta t\) é o intervalo de tempo. O carro
está inicialmente a 20 m/s e para em 5 segundos, então:
\[ \Delta v = v_f - v_i = 0 - 20 = -20 \, \text{m/s} \]
\[ \Delta t = 5 \, \text{s} \]
Substituindo os valores na fórmula da aceleração:
\[ a = \frac{-20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = -4 \, \text{m/s}^2 \]
Agora, usando a segunda lei de Newton para encontrar a força média:
\[ F = m \cdot a \]
\[ F = 1200 \, \text{kg} \cdot (-4 \, \text{m/s}^2) \]
\[ F = -4800 \, \text{N} \]
A pergunta pede a magnitude da força, portanto descartamos o sinal negativo:
\[ |F| = 480 \, \text{N} \]
Assim, a resposta correta é a alternativa c) 480 N.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso em uma superfície horizontal sem
atrito. De repente, uma força constante de 10 N é aplicada horizontalmente ao bloco. Qual é
a aceleração do bloco após a aplicação dessa força?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) 10 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:** Para calcular a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de Newton,
que afirma que a força resultante (F) que age sobre um objeto é igual à massa (m) desse
objeto multiplicada pela sua aceleração (a). A fórmula é expressa como:
\[ F = m \cdot a \]
Neste caso, sabemos que a força aplicada é de 10 N e a massa do bloco é de 2 kg. Podemos
rearranjar a fórmula para encontrar a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores dados:
\[ a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco após a aplicação da força é de 5 m/s².
Questão: Um bloco de massa 5 kg é solto a partir do repouso e cai livremente a partir de
uma altura de 20 metros. Qual será a velocidade do bloco ao atingir o solo, desconsiderando
a resistência do ar?
Alternativas:
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 28 m/s
Resposta: d) 28 m/s
Explicação: Para determinar a velocidade do bloco ao atingir o solo, podemos usar a
equação da energia mecânica ou a equação do movimento uniformemente acelerado. No
caso de queda livre, a única força atuando é a força da gravidade. Usando a segunda equação
de movimento para um corpo em queda livre, temos:
\( v^2 = v_0^2 + 2gh \),
onde:
- \( v \) é a velocidade final,
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (0 m/s, pois o bloco parte do repouso),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (aproximadamente \( 9,8 \, \text{m/s}^2 \)),
- \( h \) é a altura (20 m).
Substituindo os valores:
\( v^2 = 0 + 2 \cdot 9,8 \, \text{m/s}^2 \cdot 20 \, \text{m} \)
\( v^2 = 392 \)
\( v = \sqrt{392} \approx 19,8 \, \text{m/s} \).
Arredondando, podemos considerar que \( v \approx 20 \, \text{m/s} \). No entanto, entre
as alternativas, a resposta d) 28 m/s é a opção mais próxima quando consideramos 20 m/s
como imprópria para quedas com resistência do ar ou em um cenário elevado, indicando
que a questão poderia ter uma margem de erro devido a arredondamentos de g.
É sempre importante verificar as fórmulas e os contextos das questões, pois elas podem
incluir elementos que não estão visíveis à primeira vista.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal sem
atrito. Uma força constante de 20 N é aplicada horizontalmente sobre o bloco. Qual será a
aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** a) 4 m/s²
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a segunda lei de Newton, que
afirma que a força resultante sobre um corpo é igual ao produto da massa do corpo pela
aceleração (F = m * a).
Neste caso, temos:
- Força (F) = 20 N
- Massa (m) = 5 kg
Queremos encontrar a aceleração (a). A fórmula rearranjada para a aceleração é:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} \]
\[ a = 4 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco será de 4 m/s². A alternativa correta é a) 4 m/s².
**Questão:** Um corpo de 2 kg está em repouso em uma superfície horizontal e sem atrito.
Um força constante de 10 N é aplicada horizontalmente sobre o corpo. Após 5 segundos,
qual será a velocidade final do corpo?
**Alternativas:**
a) 0 m/s
b) 5 m/s