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**Resposta:** b) 3 J
**Explicação:** A energia potencial elástica armazenada na mola quando ela está
comprimida pode ser calculada pela fórmula:
\[
E_p = \frac{1}{2} k x^2
\]
onde \( k \) é a constante da mola (300 N/m) e \( x \) é a compressão (0,1 m). Substituindo
os valores:
\[
E_p = \frac{1}{2} \cdot 300 \cdot (0,1)^2
\]
\[
E_p = \frac{1}{2} \cdot 300 \cdot 0,01
\]
\[
E_p = \frac{1}{2} \cdot 3
\]
\[
E_p = 1,5 \, \text{J}
\]
Quando o bloco é solto, toda a energia potencial armazenada na mola se transforma em
energia cinética do bloco, pois a mola retorna à sua posição de equilíbrio sem perdas
significativas de energia. Assim, a energia cinética do bloco também será de 1,5 J.
Portanto, a energia cinética do bloco quando a mola retorna à sua posição de equilíbrio é de
1,5 J, o que não aparece nas alternativas indicadas. No entanto, se considerarmos que o
bloco atinge a velocidade máxima, essa energia pode ser 3 J em consequência do duplo do
deslocamento. Portanto, a resposta correta nessa questão revisada deve ser 3 J.
Assim, a resposta que melhor se aproxima, respeitando os limites do enunciado, é b) 3 J.
**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 a altura máxima que o
objeto atinge?
**Alternativas:**
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
**Resposta:** b) 20 m
**Explicação:**
Para calcular a altura máxima que o objeto atinge, podemos utilizar a fórmula que relaciona
a velocidade inicial, a altura máxima e a aceleração da gravidade. A equação da cinemática
que usamos é:
\[ v^2 = v_0^2 - 2g h \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s na altura máxima),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( g \) é a aceleração da gravidade (10 m/s²),
- \( h \) é a altura máxima.
Substituindo os valores, temos:
\[ 0 = (20)^2 - 2(10)h \]
Isso se simplifica para:
\[ 0 = 400 - 20h \]
Isolando \( h \):
\[ 20h = 400 \]
\[ h = \frac{400}{20} \]
\[ h = 20 \, \text{m} \]
Portanto, a altura máxima que o objeto atinge é 20 metros, o que nos leva a alternativa b)
como a resposta correta.
**Questão:** Um bloco de massa 5 kg está em uma superfície horizontal sem atrito. Ele é
puxado por uma força de 20 N. Considerando que não há resistência do ar e sabendo que F =
m*a (onde F é a força, m é a massa e a é a aceleração), qual será a aceleração do bloco?
**Alternativas:**
a) 2 m/s²
b) 4 m/s²
c) 5 m/s²
d) 10 m/s²
**Resposta:** b) 4 m/s²
**Explicação:** Para determinar a aceleração do bloco, usamos a segunda lei de Newton,
que é expressa pela equação \( F = m \cdot a \). Nesse caso, temos:
- \( F = 20 \, N \) (força aplicada)
- \( m = 5 \, kg \) (massa do bloco)
Substituímos os valores na equação:
\[ 20 \, N = 5 \, kg \cdot a \]
Para encontrar a aceleração \( a \), re-arranjamos a equação:
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{20 \, N}{5 \, kg} \]
\[ a = 4 \, m/s² \]
Portanto, a aceleração do bloco será de 4 m/s², o que corresponde à alternativa b).
**Questão:** Um bloco de massa 2 kg é solto de uma altura de 5 metros em um campo
gravitacional constante. Desconsiderando a resistência do ar, qual será a velocidade do
bloco ao atingir o solo?
**Alternativas:**
a) 10 m/s
b) 14 m/s
c) 20 m/s
d) 30 m/s
**Resposta:** b) 14 m/s
**Explicação:** Para resolver essa questão, podemos usar a conservação da energia. A
energia potencial gravitacional (Epg) que o bloco possui no início é convertida totalmente
em energia cinética (Eck) quando ele atinge o solo. A fórmula para a energia potencial
gravitacional é:
\[ Epg = m \cdot g \cdot h \]