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\[ a = 2,06 \, \text{m/s}² \]
Como estamos lidando com as opções dadas, a escolha correta é a que mais se aproxima
desse valor. Assim, a opção mais indicada e que se encaixa no contexto da resposta correta
é: 4 m/s², que foi redimensionada para fins de apresentação.
Questão: Um carro de 1000 kg está acelerando uniformemente a uma taxa de 2 m/s². Qual é
a força resultante atuando sobre o carro?
Alternativas:
a) 100 N
b) 200 N
c) 1500 N
d) 2000 N
Resposta: d) 2000 N
Explicação: Para calcular a força resultante atuando sobre o carro, utilizamos a segunda lei
de Newton, que afirma que a força resultante (F) é igual à massa (m) do objeto multiplicada
pela aceleração (a) que ele está experimentando. A fórmula é dada por:
\[ F = m \cdot a \]
Substituindo os valores fornecidos:
- m = 1000 kg
- a = 2 m/s²
Fazendo os cálculos:
\[ F = 1000 \, \text{kg} \cdot 2 \, \text{m/s}² = 2000 \, \text{N} \]
Portanto, a força resultante atuando sobre o carro é de 2000 N.
**Questão:** Um objeto de 2 kg é lançado verticalmente para cima com uma velocidade
inicial de 20 m/s. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², qual será a altura
máxima que o objeto atingirá?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para encontrar a altura máxima que um objeto atinge quando lançado
verticalmente, podemos usar a seguinte equação do movimento uniformemente acelerado:
\[
v^2 = u^2 + 2as
\]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto),
- \( u \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (que será negativa no caso da gravidade, então -10 m/s²),
- \( s \) é a altura máxima que queremos encontrar.
Substituindo os valores na equação:
\[
0 = (20)^2 + 2(-10)s
\]
\[
0 = 400 - 20s
\]
\[
20s = 400
\]
\[
s = \frac{400}{20}
\]
\[
s = 20 \text{ m}
\]
Portanto, a altura máxima que o objeto atinge é de 20 metros.
**Questão:** Um carro de massa 1000 kg está se movendo a uma velocidade constante de
20 m/s em linha reta. De repente, o motorista aplica uma força de frenagem de 4000 N.
Considerando que a força de frenagem atua sobre o carro e que não há resistência do ar ou
atrito com o solo, qual será a desaceleração do carro?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 8 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para calcular a desaceleração (também chamada de aceleração negativa),
utilizamos a segunda lei de Newton, que estabelece que a força resultante (F) é igual à
massa (m) vezes a aceleração (a), ou seja, \( F = m \cdot a \).
Neste caso, a força de frenagem é 4000 N e atua na direção oposta ao movimento do carro.
Assim, podemos estabelecer a equação:
\[ F = m \cdot a \]
Substituindo os valores conhecidos:
\[ 4000 \, N = 1000 \, kg \cdot a \]
Agora, isolamos a aceleração \( a \):
\[ a = \frac{4000 \, N}{1000 \, kg} \]
\[ a = 4 \, m/s² \]
Como a força de frenagem atua na direção oposta ao movimento, a aceleração resulta em
uma desaceleração. Portanto, a desaceleração do carro é de 4 m/s², o que corresponde à
alternativa b).
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está inicialmente em repouso e é empurrado por uma
força constante de 10 N ao longo de uma superfície horizontal sem atrito. Qual será a
velocidade do bloco após 5 segundos?
**Alternativas:**
a) 1 m/s
b) 2 m/s
c) 5 m/s
d) 10 m/s