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d) 8 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para resolver essa questão, utilizamos a segunda lei de Newton (F = m * a),
onde F é a força resultante, m é a massa e a é a aceleração.
Dado:
- Massa (m) = 5 kg
- Força (F) = 20 N
Podemos rearranjar a fórmula para resolver a aceleração (a):
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{20 \, \text{N}}{5 \, \text{kg}} \]
\[ a = 4 \, \text{m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco será de 4 m/s², o que corresponde à alternativa (b).
**Questão:** Um bloco de massa \( m = 2 \, \text{kg} \) é solto a partir do repouso de uma
altura \( h = 10 \, \text{m} \). Qual é a velocidade do bloco quando ele atinge o solo,
desconsiderando a resistência do ar?
Alternativas:
a) \( 10 \, \text{m/s} \)
b) \( 14 \, \text{m/s} \)
c) \( 20 \, \text{m/s} \)
d) \( 40 \, \text{m/s} \)
**Resposta:** b) \( 14 \, \text{m/s} \)
**Explicação:** Para determinar a velocidade do bloco ao atingir o solo, podemos aplicar a
conservação da energia mecânica. A energia potencial gravitacional no ponto mais alto é
convertida em energia cinética no momento em que o bloco atinge o solo.
A energia potencial (\( E_p \)) armazenada no bloco a uma altura \( h \) é dada por:
\[
E_p = m \cdot g \cdot h
\]
onde \( g \) é a aceleração da gravidade, aproximadamente \( 9,81 \, \text{m/s}^2 \).
Substituindo os valores:
\[
E_p = 2 \, \text{kg} \cdot 9,81 \, \text{m/s}^2 \cdot 10 \, \text{m} = 196,2 \, \text{J}
\]
Quando o bloco atinge o solo, toda essa energia potencial é convertida em energia cinética
(\( E_k \)), que é dada por:
\[
E_k = \frac{1}{2} m v^2
\]
Igualando a energia potencial à energia cinética, temos:
\[
196,2 \, \text{J} = \frac{1}{2} \cdot 2 \, \text{kg} \cdot v^2
\]
Simplificando:
\[
196,2 = 1 \cdot v^2
\]
\[
v^2 = 196,2
\]
\[
v = \sqrt{196,2} \approx 14 \, \text{m/s}
\]
Portanto, a velocidade do bloco ao atingir o solo é de aproximadamente \( 14 \, \text{m/s}
\).
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso em uma superfície horizontal e
uniforme. Se uma força constante de 10 N é aplicada ao bloco, qual será a aceleração do
bloco, considerando que a resistência do ar e o atrito são desprezíveis?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) 10 m/s²
d) 20 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, usamos a segunda lei de Newton,
que estabelece que a força resultante (F) agindo sobre um objeto é igual ao produto da
massa (m) do objeto e sua aceleração (a), isto é, \( F = m \cdot a \).
Neste caso, temos:
- Força aplicada (F) = 10 N
- Massa do bloco (m) = 2 kg
Reorganizando a fórmula para encontrar a aceleração, temos:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores:
\[ a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}^2 \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s².
**Questão:** Um carro de 1.000 kg está se movendo a uma velocidade constante de 20 m/s
em uma pista horizontal. De repente, o motorista aplica os freios, e o carro desacelera
uniformemente, parando completamente em uma distância de 50 metros. Qual foi a força
média que agiu sobre o carro durante o processo de frenagem?
**Alternativas:**
a) 200 N
b) 400 N
c) 800 N
d) 1.000 N
**Resposta:** b) 400 N
**Explicação:**
Primeiro, precisamos calcular a desaceleração do carro. Sabemos que a velocidade inicial
(\(v_0\)) do carro é 20 m/s, a velocidade final (\(v_f\)) é 0 m/s e a distância (\(d\)) que ele
percorreu enquanto freou é 50 metros.