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Para determinar a altura máxima atingida por um corpo lançado verticalmente, podemos
usar a fórmula da cinemática que relaciona a velocidade inicial, a aceleração e a altura
máxima. No ponto mais alto, a velocidade final (v) é 0 m/s.
A equação é dada por:
\[ v^2 = v_0^2 - 2g h \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (30 m/s),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- \( h \) é a altura máxima.
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[ 0 = (30)^2 - 2 \cdot 10 \cdot h \]
\[ 0 = 900 - 20h \]
\[ 20h = 900 \]
\[ h = \frac{900}{20} \]
\[ h = 45 \, m \]
Portanto, a altura máxima que o corpo atinge é de 45 metros. A alternativa correta é a) 45
m.
**Questão:** Um carro de massa 1000 kg está parado em um sinal vermelho. Quando o sinal
abre, o motorista acelera o carro a uma taxa constante de 2 m/s². Após 5 segundos, qual é a
velocidade do carro?
**Alternativas:**
a) 5 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 20 m/s
**Resposta:** b) 10 m/s
**Explicação:** Para encontrar a velocidade do carro após um tempo específico de
aceleração, podemos usar a fórmula da cinemática:
\[ v = u + at \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final,
- \( u \) é a velocidade inicial (que, neste caso, é 0 m/s, pois o carro parte do repouso),
- \( a \) é a aceleração (2 m/s²),
- \( t \) é o tempo de aceleração (5 segundos).
Substituindo os valores na fórmula, temos:
\[ v = 0 + (2 \, \text{m/s}²)(5 \, \text{s}) \]
\[ v = 10 \, \text{m/s} \]
Portanto, após 5 segundos, o carro atinge uma velocidade de 10 m/s. Assim, a resposta
correta é a letra **b**.
**Questão:** Um bloco de 2 kg é colocado em uma superfície horizontal sem atrito e é
puxado por uma força de 10 N. Considerando que não há atrito e que a força é aplicada
horizontalmente, 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 calcular a aceleração do bloco, podemos utilizar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (F) é igual à massa (m) do objeto multiplicada
pela aceleração (a) do objeto (F = m * a).
Neste caso, temos:
- Força (F) = 10 N
- Massa (m) = 2 kg
Substituindo na fórmula:
10 N = 2 kg * a
Para encontrar a aceleração (a), podemos rearranjar a equação:
a = F / m
a = 10 N / 2 kg
a = 5 m/s²
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², fazendo da alternativa (c) a resposta correta.
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Desconsiderando a resistência do ar, qual será a altura máxima que o objeto atingirá?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para calcular a altura máxima que um objeto atinge quando é lançado
verticalmente para cima, podemos usar a equação de movimento uniformemente acelerado.
A equação que relaciona a altura máxima (h), a velocidade inicial (v0) e a aceleração (a) é
dada por:
\[
v^2 = v_0^2 + 2a h
\]
Neste caso, no ponto mais alto, a velocidade final (v) será 0 m/s. A aceleração devido à
gravidade (a) é -9,81 m/s². Substituindo esses valores na equação, temos:
\[
0 = (20)^2 + 2(-9,81) h
\]
Resolvendo para h, ficamos com:
\[
0 = 400 - 19,62 h
\]
\[
19,62 h = 400
\]
\[
h = \frac{400}{19,62} \approx 20,39 \, \text{m}
\]