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**Questão 11:** Um carro de 800 kg está viajando a 72 km/h quando se depara com um semáforo vermelho. Se o motorista aplica uma frenagem que resulta em uma desaceleração constante de 4 m/s², determine a distância que o carro percorre antes de parar completamente. a) 54 m b) 72 m c) 36 m d) 48 m Resposta: a) 54 m Explicação: Convertendo a velocidade de 72 km/h para m/s, temos 72 km/h = 20 m/s. Usando a fórmula v² = v₀² + 2*a*s, onde v = 0, v₀ = 20 m/s, e a = -4 m/s², temos 0 = (20)² + 2*(-4)*s. Resolvendo, s = 54 m. **Questão 12:** Uma mola de constante elástica k = 300 N/m é comprimida 0,1 m a partir de sua posição de equilíbrio. Determine a energia potencial armazenada na mola e a força que é exercida quando a mola é liberada. a) 1,5 J, 30 N b) 15 J, 30 N c) 3 J, 30 N d) 1,5 J, 15 N Resposta: a) 1,5 J, 30 N Explicação: A energia potencial armazenada na mola é dada por U = 1/2 * k * x² = 1/2 * 300 N/m * (0,1 m)² = 1,5 J. A força exercida pela mola em sua posição de equilíbrio é F = k*x = 300 N/m * 0,1 m = 30 N. **Questão 13:** Um cilindro de gás ideal é comprimido de um volume de 10 L para 5 L à temperatura constante. Se a pressão inicial era de 1 atm, determine a pressão final do gás. a) 2 atm b) 0,5 atm c) 4 atm d) 1,5 atm Resposta: a) 2 atm Explicação: Usando a Lei de Boyle, P₁*V₁ = P₂*V₂, temos 1 atm * 10 L = P₂ * 5 L, assim P₂ = 2 atm. **Questão 14:** Um objeto de massa 3 kg está em movimento circular uniforme com um raio de 2 m e uma velocidade de 6 m/s. Determine a força centrípeta que atua sobre o objeto. a) 5,4 N b) 6 N c) 9 N d) 10 N Resposta: c) 9 N Explicação: A força centrípeta é dada por F_c = m*v²/r = 3 kg * (6 m/s)² / 2 m = 54 N / 2 = 27 N. **Questão 15:** Um sistema de duas massas, M1 = 5 kg e M2 = 10 kg, estão conectadas por uma corda que passa por uma polia. Se M1 está em uma mesa horizontal e M2 está pendurado, determine a aceleração do sistema e a tensão na corda. a) 3 m/s², 15 N b) 1 m/s², 10 N c) 2 m/s², 20 N d) 5 m/s², 25 N Resposta: b) 3 m/s², 15 N Explicação: A aceleração do sistema é dada por a = (M2*g)/(M1 + M2) = (10 kg * 9,8 m/s²) / (5 kg + 10 kg) = 6,53 / 15 = 2,65 m/s². A tensão é T = M1*a = 5 kg * 2,65 m/s² = 13,25 N. **Questão 16:** Um esquiador de 70 kg desce uma pista inclinada com um ângulo de 30 graus. Calcule a componente da força gravitacional que atua ao longo da inclinação e a força normal que atua sobre o esquiador. a) 294 N, 300 N b) 490 N, 340 N c) 350 N, 490 N d) 245 N, 490 N Resposta: b) 294 N, 340 N Explicação: A componente da força gravitacional é F_g = m*g*sin(θ) = 70 kg * 9,8 m/s² * sin(30°) = 343 N. A força normal é N = m*g*cos(θ) = 70 kg * 9,8 m/s² * cos(30°) = 490 N. **Questão 17:** Um circuito elétrico consiste em uma bateria de 24 V e três resistores de 6 ohms em série. Determine a corrente total que flui através do circuito e a queda de tensão em cada resistor. a) 2 A, 8 V b) 4 A, 6 V c) 1 A, 4 V d) 3 A, 6 V Resposta: a) 4 A, 8 V Explicação: A resistência total é R_T = R1 + R2 + R3 = 6 + 6 + 6 = 18 ohms. A corrente total é I = V/R_T = 24 V / 18 ohms = 1,33 A. A queda de tensão em cada resistor é V = I*R = 1,33 A * 6 ohms = 8 V. **Questão 18:** Um corpo de massa 4 kg é colocado em uma superfície com atrito de coeficiente de 0,5. Se uma força de 20 N é aplicada horizontalmente, determine se o corpo se move e, se sim, qual a aceleração do corpo. a) Não se move, 0 m/s² b) Move-se, 2 m/s² c) Move-se, 1 m/s² d) Não se move, 1 m/s² Resposta: b) Move-se, 2 m/s² Explicação: A força de atrito é F_atrito = μ*N = 0,5 * (4 kg * 9,8 m/s²) = 19,6 N. Como a força aplicada (20 N) é maior que a força de atrito, o corpo se move. A força resultante é F_resultante = F_aplicada - F_atrito = 20 N - 19,6 N = 0,4 N. A aceleração é a = F_resultante/m = 0,4 N / 4 kg = 0,1 m/s². **Questão 19:** Um bloco de massa 2 kg é solto de uma altura de 10 m. Determine a velocidade do bloco ao atingir o chão, ignorando a resistência do ar. a) 14 m/s b) 20 m/s c) 30 m/s d) 10 m/s Resposta: a) 14 m/s Explicação: Usando a conservação da energia, a energia potencial no topo se transforma em energia cinética ao atingir o chão. A energia potencial é m*g*h = 2 kg * 9,8 m/s² * 10 m = 196 J. A energia cinética é KE = 1/2 * m * v², logo 196 J = 1/2 * 2 kg * v², assim v = √(196 J / 1 kg) = 14 m/s.