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**Questão:** Um bloco de massa m é solto de uma altura h em relação ao solo.
Considerando que não há resistência do ar e que a aceleração da gravidade é g, qual é a
velocidade do bloco ao atingir o solo?
Alternativas:
a) \( v = \sqrt{2gh} \)
b) \( v = gh \)
c) \( v = \frac{h}{\sqrt{g}} \)
d) \( v = 2gh \)
**Resposta:** a) \( v = \sqrt{2gh} \)
**Explicação:** Ao deixar o bloco cair de uma altura h, a energia potencial gravitacional no
ponto mais alto se converte totalmente em energia cinética no momento em que o bloco
atinge o solo. A energia potencial gravitacional pode ser expressa como \( E_p = mgh \),
onde m é a massa do bloco, g é a aceleração da gravidade e h é a altura. Quando o bloco está
prestes a atingir o solo, toda essa energia potencial se transforma em energia cinética, que
pode ser expressa como \( E_k = \frac{1}{2} mv^2 \), onde v é a velocidade do bloco.
Igualando a energia potencial à energia cinética, temos:
\[
mgh = \frac{1}{2} mv^2
\]
Cancelando a massa m (desde que m é diferente de zero), obtemos:
\[
gh = \frac{1}{2} v^2
\]
Multiplicando ambos os lados por 2 resulta em:
\[
2gh = v^2
\]
Por fim, tomando a raiz quadrada dos dois lados da equação, chegamos à fórmula da
velocidade do bloco ao atingir o solo:
\[
v = \sqrt{2gh}
\]
Portanto, a alternativa correta é a) \( v = \sqrt{2gh} \).
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg é colocado sobre uma superfície horizontal sem atrito.
Uma força de 20 N é aplicada horizontalmente no bloco. Qual é a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 3 m/s²
c) 4 m/s²
d) 5 m/s²
**Resposta:** a) 4 m/s²
**Explicação:** Para encontrar a aceleração do bloco, podemos utilizar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (F) é igual ao produto da massa (m) pela
aceleração (a), ou seja:
\[ F = m \cdot a \]
Dada a força \( F = 20 N \) e a massa \( m = 5 kg \), podemos rearranjar a fórmula para
resolver a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{20 N}{5 kg} \]
\[ a = 4 m/s² \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 4 m/s². As outras alternativas não são corretas, pois
não correspondem ao cálculo feito com a aplicação da segunda lei de Newton.
**Questão:** Um corpo de massa 5 kg é puxado por uma força constante de 20 N.
Considerando que não há atrito, qual é a aceleração do corpo?
**Alternativas:**
a) 1 m/s²
b) 2 m/s²
c) 3 m/s²
d) 4 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do corpo, utiliza-se a segunda lei de Newton,
que afirma que a força resultante (F) agindo sobre um corpo é igual à massa (m) do corpo
multiplicada pela aceleração (a) que ele adquire. A equação pode ser expressa como:
\[ F = m \cdot a \]
Rearranjando para encontrar a aceleração, temos:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores dados na questão:
- F = 20 N
- m = 5 kg
Portanto:
\[ a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} = 4 \, \text{m/s}^2 \]
Assim, a resposta correta é a alternativa b) 4 m/s².
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) está inicialmente em repouso no
topo de uma inclinação de \( 30^\circ \) em relação à horizontal. Qual é a aceleração do
bloco quando ele começa a descer a rampa, desconsiderando a resistência do ar e o atrito?
**Alternativas:**
a) \( 4,9 \, \text{m/s}^2 \)
b) \( 9,8 \, \text{m/s}^2 \)
c) \( 2,5 \, \text{m/s}^2 \)
d) \( 0,0 \, \text{m/s}^2 \)
**Resposta:** a) \( 4,9 \, \text{m/s}^2 \)
**Explicação:**
Para resolver essa questão, precisamos aplicar a segunda lei de Newton e a decomposição
da força peso do bloco. A força peso \( F_g \) que atua sobre o bloco, dada pela fórmula \(
F_g = m \cdot g \), onde \( g = 9,8 \, \text{m/s}^2 \), resulta em: