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\[ h = \frac{400}{20} \]
\[ h = 20 \, \text{m} \]
Portanto, a altura máxima que o corpo atinge é de 20 metros.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é solto de uma altura de 10 m em relação ao solo.
Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s² e desconsiderando a resistência do
ar, qual é a velocidade do bloco quando ele atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 25 m/s
**Resposta:** c) 20 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a conservação da energia
mecânica. Quando o bloco é solto, sua energia potencial (EP) no ponto mais alto se
transformará em energia cinética (EC) no momento em que atingir o solo. A energia
potencial pode ser calculada pela fórmula:
\[ EP = m \cdot g \cdot h \]
onde:
- \( m \) é a massa do bloco (2 kg),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- \( h \) é a altura (10 m).
Substituindo os valores:
\[ EP = 2 \, \text{kg} \cdot 10 \, \text{m/s}^2 \cdot 10 \, \text{m} = 200 \, \text{J} \]
Ao atingir o solo, toda essa energia potencial se transforma em energia cinética, cuja
fórmula é:
\[ EC = \frac{1}{2} m v^2 \]
Igualando as energias:
\[ m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} m v^2 \]
Podemos simplificar a equação, já que a massa \( m \) aparece em ambos os lados:
\[ g \cdot h = \frac{1}{2} v^2 \]
Substituindo os valores de \( g \) e \( h \):
\[ 10 \, \text{m/s}^2 \cdot 10 \, \text{m} = \frac{1}{2} v^2 \]
\[ 100 = \frac{1}{2} v^2 \]
Multiplicando ambos os lados da equação por 2:
\[ 200 = v^2 \]
Agora, tiramos a raiz quadrada para encontrar \( v \):
\[ v = \sqrt{200} = \sqrt{100 \cdot 2} = 10 \sqrt{2} \approx 14.14 \, \text{m/s} \]
Parece que a explicação na questão tem um erro de digitação. O cálculo correto deve
resultar em aproximadamente 14 m/s, que é uma alternativa correta também. Portanto, a
resposta correta deve ser revista na questão.
**Corrigindo a explicação e as alternativas:**
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é solto de uma altura de 10 m em relação ao solo.
Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s² e desconsiderando a resistência do
ar, qual é a velocidade do bloco quando ele atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 25 m/s
**Resposta:** b) 14 m/s
**Explicação:** A energia potencial gravitacional se transforma em energia cinética ao cair.
Podemos calcular a velocidade ao cortejar as energias envolvidas. A energia potencial no
auge e a energia cinética na queda são relacionadas e ao final temos a velocidade de 14 m/s
em condições ideais.
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg está em repouso em uma superfície horizontal sem
atrito. Quando uma força horizontal constante de 10 N é aplicada ao bloco, qual será a
aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) 10 m/s²
d) 15 m/s²
**Resposta:** b) 5 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, podemos usar a segunda lei de
Newton, que afirma que a força resultante (F) atuando sobre um objeto é igual à massa (m)
do objeto multiplicada pela sua aceleração (a), expressa pela fórmula:
\[ F = m \cdot a \]
Neste caso, a força aplicada ao bloco é de 10 N e a massa do bloco é de 2 kg. Podemos
reorganizar a fórmula para encontrar a aceleração:
\[ a = \frac{F}{m} \]
Substituindo os valores conhecidos:
\[ a = \frac{10 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}² \]
Portanto, a aceleração do bloco é de 5 m/s², que corresponde à alternativa b. As outras
alternativas não estão corretas, pois não respeitam a relação entre força, massa e aceleração
dada pela segunda lei de Newton.
**Questão:** Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20
m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual será a altura máxima que
o objeto atingirá?
**Alternativas:**
a) 20 m
b) 40 m
c) 30 m
d) 10 m
**Resposta:** b) 20 m