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Portanto, a variação da energia potencial gravitacional ao levantar o corpo a essa altura é de
500 J, o que corresponde à alternativa b).
**Questão:** Um corpo é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual é a altura máxima que o
corpo atinge?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:** Para calcular a altura máxima que um corpo atinge quando é lançado
verticalmente para cima, podemos usar a fórmula da cinemática que relaciona a velocidade
inicial (v0), a velocidade final (v), a aceleração (a) e a distância (h). Na altura máxima, a
velocidade final (v) é igual a 0 m/s. Portanto, a equação que usamos é:
\[
v^2 = v_0^2 + 2a h
\]
Neste caso, temos:
- \( v = 0 \) m/s (na altura máxima)
- \( v_0 = 20 \) m/s (velocidade inicial)
- \( a = -10 \) m/s² (aceleração devido à gravidade, que é negativa pois atua para baixo)
Substituindo os valores na equação, temos:
\[
0 = (20)^2 + 2(-10)h
\]
Isso se simplifica para:
\[
0 = 400 - 20h
\]
Portanto, reorganizando a equação para encontrar h, temos:
\[
20h = 400
\]
\[
h = \frac{400}{20}
\]
\[
h = 20 \text{ m}
\]
Assim, a altura máxima que o corpo atinge é de 20 metros, portanto a resposta correta é a)
20 m.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é empurrado por uma força constante de 20 N
horizontalmente em uma superfície sem atrito. Qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 10 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, utilizamos a segunda lei de Newton,
que afirma que a força resultante (F) é igual à massa (m) multiplicada pela aceleração (a):
\[ F = m \cdot a \]
Neste caso, a força aplicada é de 20 N e a massa do bloco é 5 kg. Podemos rearranjar a
fórmula para encontrar a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} \]
\[ a = 4 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco é 4 m/s², que corresponde à alternativa b). Essa aceleração
indica que, a cada segundo, a velocidade do bloco aumenta em 4 m/s, desde que a força
continua sendo aplicada e não há outras forças atuando no bloco (como atrito ou resistência
do ar).
Questão: Um objeto em movimento é lançado verticalmente para cima a partir do solo com
uma velocidade inicial de 20 m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s²,
qual é a altura máxima que o objeto atinge?
Alternativas:
a) 20 m
b) 30 m
c) 40 m
d) 50 m
Resposta: b) 20 m
Explicação: Para calcular a altura máxima que o objeto atinge, utilizamos a fórmula da
cinemática para o movimento uniformemente acelerado:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a \cdot s \]
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 (no caso da gravidade, é -10 m/s², porque atua para baixo),
- \( s \) é a altura máxima que queremos encontrar.
Na altura máxima, a velocidade final \( v \) é 0 m/s. Substituindo os valores na fórmula:
\[ 0 = (20)^2 + 2 \cdot (-10) \cdot s \]
\[ 0 = 400 - 20s \]
Resolvendo para \( s \):
\[ 20s = 400 \]
\[ s = \frac{400}{20} = 20 \, m \]
Portanto, a altura máxima que o objeto atinge é 20 m.