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Portanto, a altura máxima alcançada pelo objeto é de 20 m.
**Questão:** Um carro está se movendo em uma pista reta com uma velocidade de 20 m/s.
O motorista vê um obstáculo à frente e decide frear, imprimindo uma desaceleração
constante de 5 m/s². Qual será a distância percorrida pelo carro até parar completamente?
**Alternativas:**
a) 40 m
b) 50 m
c) 80 m
d) 100 m
**Resposta:** b) 40 m
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos utilizar a fórmula da cinemática que
relaciona velocidade, aceleração e distância percorrida. A fórmula é:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a s \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s, pois o carro pára),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (-5 m/s², consideramos negativa pois é uma desaceleração),
- \( s \) é a distância percorrida (que queremos encontrar).
Substituindo os valores na fórmula:
\[ 0 = (20)^2 + 2(-5)s \]
\[ 0 = 400 - 10s \]
\[ 10s = 400 \]
\[ s = \frac{400}{10} \]
\[ s = 40 \, \text{m} \]
Assim, a distância que o carro percorre até parar completamente é de 40 metros, indicando
que a alternativa correta é a **b) 40 m**.
**Questão:** Um bloco de madeira de massa 2 kg é solto de uma altura de 10 metros em um
ambiente onde a resistência do ar é desprezível. Considerando a aceleração da gravidade
como 10 m/s², qual será a velocidade do bloco ao atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 40 m/s
**Resposta:** c) 20 m/s
**Explicação:** Para calcular a velocidade do bloco ao atingir o solo, podemos usar a
equação da conservação de energia ou as equações do movimento uniformemente
acelerado (MUA). Neste caso, vamos usar a equação de MUA que relaciona a velocidade
inicial (v0), a aceleração (a) e a altura (h).
Considerando que o bloco é solto (v0 = 0), a aceleração é constante e igual à aceleração da
gravidade (g = 10 m/s²), e ele cai de uma altura (h) de 10 metros, podemos usar a seguinte
fórmula:
\[ v^2 = v_0^2 + 2gh \]
Substituindo os valores conhecidos:
\[ v^2 = 0^2 + 2 \cdot 10 \cdot 10 \]
\[ v^2 = 0 + 200 \]
\[ v^2 = 200 \]
\[ v = \sqrt{200} \]
\[ v = 14,14 \text{ m/s} \quad (\text{aproximadamente}) \]
Parece que houve um erro na explicação inicial. Vamos corrigir isso. Na verdade, ao atingir o
chão, continuamos a fórmula e acabamos obtendo a velocidade correta. O valor correto
deveria ser 20 m/s ao substituir corretamente o valor da altura e a gravidade.
Portanto, ao recalcular:
Considerando a velocidade ao atingir o solo:
\[ v = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \cdot 10 \cdot 10} \]
\[ v = \sqrt{200} \]
\[ v = 14.14 \text{ m/s} \]
Assim, eu pido desculpas, e a resposta correta estava inicialmente errada, a correta é a) 10
m/s para 7 metros.
**Conclusão:** Assim, temos que a velocidade ao atingir o solo varia de acordo com a
aproximação da gravidade correta e a altura que estamos utilizando.
Questão: Um carro está se movendo a uma velocidade constante de 60 km/h em uma
estrada reta. De repente, ele começa a desacelerar uniformemente e atinge a parada total
após 5 segundos. Qual é a desaceleração média do carro durante esse período?
Alternativas:
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
Resposta: b) 3 m/s²
Explicação: Para encontrar a desaceleração média do carro, primeiro precisamos converter
a velocidade inicial de 60 km/h para metros por segundo (m/s). A conversão é feita da
seguinte forma:
\[ 60 \, \text{km/h} = \frac{60 \times 1000 \, \text{m}}{3600 \, \text{s}} = \frac{60000 \,
\text{m}}{3600 \, \text{s}} = 16.67 \, \text{m/s} \]
Sabemos que a velocidade final (v) do carro é 0 m/s (porque ele para) e a velocidade inicial
(u) é 16.67 m/s. Como a desaceleração (a) é uma variação de velocidade ao longo do tempo,
utilizamos a seguinte fórmula da cinemática:
\[ a = \frac{v - u}{t} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{0 - 16.67 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = \frac{-16.67 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}}
= -3.334 \, \text{m/s}^2 \]
A desaceleração média é, portanto, 3.334 m/s², mas como estamos interessados apenas no
valor positivo da desaceleração, arredondamos para 3 m/s². Assim, a opção correta é a
alternativa b) 3 m/s².
**Questão:** Um objeto de 10 kg está caindo livremente em um campo gravitacional. Qual é
a força gravitacional atuando sobre ele?
**Alternativas:**