disciplinas da casa AJPC

Prévia do material em texto

v = 120 m / 8 s = 15 m/s. 
 
Portanto, a velocidade média do corpo é de 15 m/s, que corresponde à alternativa b. 
 
Questão: Um carro está se movendo em linha reta com uma velocidade constante de 60 
km/h. De repente, ele aplica os freios e desacelera uniformemente, parando completamente 
em 5 segundos. Qual foi a aceleração média do carro durante este período? 
 
Alternativas: 
a) -3 m/s² 
b) -2 m/s² 
c) -5 m/s² 
d) -4 m/s² 
 
Resposta: a) -3 m/s² 
 
Explicação: Para resolver a questão, precisamos primeiro converter a velocidade do carro 
de km/h para m/s, pois as unidades de aceleração são geralmente expressas em metros por 
segundo ao quadrado (m/s²). 
 
Sabemos que 1 km/h é igual a 1/3,6 m/s. Portanto, 60 km/h é igual a 60 / 3,6 = 16,67 m/s. 
 
A aceleração média (a) pode ser calculada utilizando a fórmula: 
 
a = (vf - vi) / t 
 
onde vf é a velocidade final, vi é a velocidade inicial e t é o tempo. 
 
Nesse caso: 
- vf (velocidade final) = 0 m/s (já que o carro para completamente) 
- vi (velocidade inicial) = 16,67 m/s 
- t (tempo) = 5 s 
 
Substituindo na fórmula, temos: 
 
a = (0 - 16,67) / 5 
a = -16,67 / 5 
a ≈ -3,33 m/s² 
 
Arredondando, encontramos que a aceleração média do carro é aproximadamente -3 m/s². 
A aceleração é negativa, indicando que é uma desaceleração. Portanto, a alternativa correta 
é a) -3 m/s². 
 
Questão: Um carro viaja a uma velocidade constante de 90 km/h. Qual é a distância 
percorrida pelo carro em 2 horas? 
 
Alternativas: a) 120 km b) 150 km c) 180 km d) 200 km 
 
Resposta: c) 180 km 
 
Explicação: Para calcular a distância percorrida por um objeto que se move a uma 
velocidade constante, podemos usar a fórmula: 
 
Distância = Velocidade × Tempo. 
 
Neste caso, a velocidade do carro é de 90 km/h e o tempo gasto é de 2 horas. Portanto, 
substituindo na fórmula: 
 
Distância = 90 km/h × 2 h = 180 km. 
 
Assim, a distância percorrida pelo carro em 2 horas é de 180 km, que corresponde à 
alternativa c. 
 
Questão: Um bloco de massa 2 kg é empurrado por uma força horizontal constante de 10 N 
em uma superfície sem atrito. Qual será a aceleração do bloco? 
 
Alternativas: 
a) 2 m/s² 
b) 5 m/s² 
c) 10 m/s² 
d) 20 m/s² 
 
Resposta: b) 5 m/s² 
 
Explicação: Para calcular a aceleração de um corpo a partir de uma força aplicada, 
utilizamos a segunda lei de Newton, que afirma que a força resultante \( F \) é igual ao 
produto da massa \( m \) do corpo pela sua aceleração \( a \), ou seja, \( F = m \cdot a \). 
Neste caso, a força horizontal aplicada é de 10 N e a massa do bloco é de 2 kg. 
 
Podemos rearranjar a fórmula para resolver a aceleração: 
 
\[ a = \frac{F}{m} \] 
 
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, que corresponde à alternativa b. 
 
Questão: Um bloco de 5 kg é solto de uma altura de 10 metros e cai livremente sob a 
influência da gravidade. Qual é a velocidade do bloco ao atingir o solo, desconsiderando a 
resistência do ar? 
 
Alternativas: a) 10 m/s b) 14 m/s c) 20 m/s d) 15 m/s 
 
Resposta: b) 14 m/s 
 
Explicação: Para resolver esta questão, podemos usar a equação da energia potencial 
gravitacional e da energia cinética. Quando o bloco está a uma altura de 10 metros, ele 
possui energia potencial dada pela fórmula: 
 
E_p = m * g * h 
 
onde: 
- m = 5 kg (massa do bloco) 
- g = 9,8 m/s² (aceleração da gravidade) 
- h = 10 m (altura) 
 
Substituindo os valores, temos: 
 
E_p = 5 kg * 9,8 m/s² * 10 m = 490 Joules 
 
Quando o bloco atinge o solo, toda essa energia potencial é convertida em energia cinética 
(E_k): 
 
E_k = (1/2) * m * v² 
 
onde v é a velocidade do bloco ao atingir o chão. Como a energia potencial inicial é igual à 
energia cinética final, temos: 
 
490 Joules = (1/2) * 5 kg * v² 
 
Multiplicando ambos os lados por 2: 
 
980 = 5 * v²