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EC = \frac{1}{2}mv^2
\]
onde \( m \) é a massa do corpo e \( v \) é a velocidade.
Substituindo os valores fornecidos:
- Massa \( m = 2\, \text{kg} \)
- Velocidade \( v = 3\, \text{m/s} \)
Temos:
\[
EC = \frac{1}{2} \cdot 2\, \text{kg} \cdot (3\, \text{m/s})^2
\]
Calculando:
\[
EC = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 9 = \frac{18}{2} = 9\, \text{J}
\]
Portanto, a energia cinética do corpo em questão é de 9 Joules. Assim, a alternativa correta é
a c) 9 J.
Questão: Um bloco de 5 kg é colocado sobre uma superfície horizontal e é puxado para a
direita por uma força de 20 N. Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a
superfície é de 0,3, qual será a aceleração do bloco?
Alternativas:
a) 1 m/s²
b) 2 m/s²
c) 3 m/s²
d) 4 m/s²
Resposta: b) 2 m/s²
Explicação: Para resolver a questão, devemos calcular a força de atrito que atua contra o
movimento do bloco e, em seguida, usar essa informação para encontrar a aceleração.
1. **Cálculo da força de atrito (F_atrito)**:
- A força de atrito é dada pela fórmula: \( F_{atrito} = \mu \cdot N \), onde \( \mu \) é o
coeficiente de atrito e \( N \) é a força normal.
- A força normal para um bloco em uma superfície horizontal é igual ao seu peso, ou seja,
\( N = m \cdot g \), onde \( m = 5 \, \text{kg} \) e \( g \approx 9,81 \, \text{m/s}² \).
- Assim, \( N = 5 \, \text{kg} \cdot 9,81 \, \text{m/s}² = 49,05 \, \text{N} \).
- Agora, substituímos na fórmula do atrito: \( F_{atrito} = 0,3 \cdot 49,05 \approx 14,72 \,
\text{N} \).
2. **Cálculo da força resultante (F_resultante)**:
- A força resultante que atua no bloco é a força aplicada menos a força de atrito:
- \( F_{resultante} = F_{aplicada} - F_{atrito} = 20 \, \text{N} - 14,72 \, \text{N} \approx
5,28 \, \text{N} \).
3. **Cálculo da aceleração (a)**:
- Usamos a segunda lei de Newton: \( F_{resultante} = m \cdot a \).
- Logo, \( a = \frac{F_{resultante}}{m} = \frac{5,28 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} \approx
1,056 \, \text{m/s}² \).
Após a revisão dos cálculos, percebemos que a opção correta deveria levar em conta um
arredondamento e, portanto, a aceleração mais próxima nas alternativas seria b) 2 m/s² em
um contexto aproximado. A resposta correta em um contexto de física aplicada pode levar a
erro de arredondamento muitas vezes.
Por isso a correção seria:
- Aceleração final: Havendo um erro de tom na resposta oferecida, a relevante avaliação
correta conforme revisão seria 1 m/s² portanto a questão deveria ser adequadamente
reverenciada à resposta que considerava a movimentação e atrito, projetando a necessidade
de revisão e exame formal.
Esta questão ilustra a importância de considerar todos os fatores que afetam o movimento
de um corpo, como forças aplicadas e atrito, e é um exemplo clássico de aplicação da
segunda lei de Newton na mecânica.
**Questão:** Um corpo de massa 2 kg é lançado verticalmente para cima com uma
velocidade inicial de 20 m/s. Considerando a aceleração devido à gravidade como 10 m/s²,
qual a altura máxima que o corpo alcançará?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** A altura máxima (h) que um corpo atinge quando lançado verticalmente
pode ser encontrada utilizando a equação de movimento uniformemente acelerado:
\[
v^2 = v_0^2 + 2a s
\]
onde:
- \(v\) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \(v_0\) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \(a\) é a aceleração (−10 m/s², já que a gravidade atua para baixo),
- \(s\) é a altura máxima (h) que queremos encontrar.
Rearranjando a equação para encontrar h, temos:
\[
0 = (20)^2 + 2(-10)h
\]
\[
0 = 400 - 20h
\]
\[
20h = 400
\]
\[
h = \frac{400}{20} = 20 \, m
\]
Portanto, a altura máxima que o corpo alcançará é de 20 m, confirmando que a alternativa
correta é a letra b) 20 m.
**Questão:** Um objeto em queda livre é solto a partir do repouso em um vácuo. Qual das
afirmações abaixo é correta em relação ao movimento desse objeto?
**Alternativas:**
a) A velocidade do objeto aumenta linearmente com o tempo.
b) A aceleração do objeto diminui à medida que ele se aproxima do solo.
c) A velocidade do objeto permanece constante durante a queda.
d) O objeto nunca atinge uma velocidade maior do que a velocidade inicial.