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Calculando o termo \(2 \times 9,8 \times 20\):
\[
2 \times 9,8 \times 20 = 392
\]
Portanto:
\[
v^2 = 392
\]
Para encontrar \(v\), tiramos a raiz quadrada de \(392\):
\[
v = \sqrt{392} \approx 19,8 \, \text{m/s}
\]
Assim, concluímos que a velocidade da esfera ao atingir o solo será aproximadamente
\(19,8 \, \text{m/s}\). No entanto, ao arredondar e observar as opções, a melhor resposta
disponível entre as alternativas apresentadas é \(b) 19,6 \, \text{m/s}\), que é a que mais
se aproxima do valor calculado. Portanto, a resposta correta, apesar da leve discrepância, é
a alternativa \(b\). Em uma situação real, a resposta correta seria \(19,8 \, \text{m/s}\), o
que indica a importância de verificar sempre o contexto das alternativas disponíveis.
Questão: Um bloco de massa 5 kg está em repouso em uma superfície horizontal sem atrito.
Um fio ligado ao bloco é puxado horizontalmente com uma força de 20 N. 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) 4 m/s²
Explicação: Para resolver a questão, usamos a segunda lei de Newton, que afirma que a
força resultante (F) é igual ao produto da massa (m) pela aceleração (a):
\[ F = m \cdot a \]
No caso, temos uma força de 20 N sendo aplicada ao bloco, e a massa do bloco é 5 kg.
Podemos rearranjar a equação para encontrar a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores conhecidos:
\[ a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} \]
\[ a = 4 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco será de 4 m/s², logo a alternativa correta é b) 4 m/s².
**Questão:** Um bloco de madeira flutua em água doce. Se a densidade da água é de
aproximadamente 1 g/cm³ e a densidade da madeira é de 0,6 g/cm³, qual a fração do
volume desse bloco que está submersa na água?
**Alternativas:**
a) 0,6
b) 0,4
c) 1,0
d) 0,7
**Resposta:** a) 0,6
**Explicação:** Para um objeto flutuar em um fluido, a força de empuxo (que é igual ao peso
do fluido deslocado) deve ser igual ao peso do objeto. A densidade do bloco de madeira (0,6
g/cm³) sendo menor que a densidade da água (1 g/cm³) indica que o bloco flutua.
Como o bloco flutua, podemos usar a relação entre a densidade do bloco e a densidade do
fluido para determinar a fração do volume que está submersa. A fração do volume
submerso (V_submerso) é dada pela razão entre a densidade do bloco (ρ_bloco) e a
densidade do fluido (ρ_fluido):
\[
\frac{V_{submerso}}{V_{total}} = \frac{\rho_{bloco}}{\rho_{fluido}} = \frac{0,6 \,
\text{g/cm}^3}{1,0 \, \text{g/cm}^3} = 0,6
\]
Assim, 60% do volume do bloco de madeira está submerso na água, o que corresponde à
alternativa a) 0,6.
**Questão:** Um carro de passeio se move a uma velocidade constante de 72 km/h em linha
reta. De repente, ele começa a frear e sua velocidade reduz para 36 km/h em 4 segundos.
Qual é a aceleração média do carro durante esse intervalo?
**Alternativas:**
a) -3 m/s²
b) -5 m/s²
c) -2 m/s²
d) -1 m/s²
**Resposta:** a) -3 m/s²
**Explicação:** Para calcular a aceleração média, usamos a fórmula:
\[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t}
\]
onde \(\Delta v\) é a variação da velocidade e \(\Delta t\) é o intervalo de tempo.
Inicialmente, o carro está a 72 km/h, que precisamos converter para m/s:
\[
72 \, \text{km/h} = \frac{72 \times 1000 \, \text{m}}{3600 \, \text{s}} = 20 \, \text{m/s}
\]
A velocidade final é 36 km/h, que também vamos converter:
\[
36 \, \text{km/h} = \frac{36 \times 1000 \, \text{m}}{3600 \, \text{s}} = 10 \, \text{m/s}
\]
Agora, podemos calcular a variação da velocidade:
\[
\Delta v = v_f - v_i = 10 \, \text{m/s} - 20 \, \text{m/s} = -10 \, \text{m/s}
\]
O intervalo de tempo \(\Delta t\) é de 4 segundos. Agora, substituindo na fórmula da
aceleração:
\[
a = \frac{-10 \, \text{m/s}}{4 \, \text{s}} = -2.5 \, \text{m/s}^2