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Levando em conta que \( v = 0 \) no ponto mais alto e substituindo os demais valores,
obtemos a altura máxima atingida como 20 m. Portanto, a alternativa correta é a) 20 m.
**Questão:** Um objeto de massa 2 kg é lançado verticalmente para cima com uma
velocidade inicial de 20 m/s. Qual é 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 resolver essa questão, utilizamos a fórmula da cinemática que
relaciona a velocidade inicial, a aceleração e a altura máxima em um movimento vertical. A
fórmula é dada por:
\[ v^2 = v_0^2 + 2a s \]
onde:
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s na altura máxima),
- \( v_0 \) é a velocidade inicial (20 m/s),
- \( a \) é a aceleração (que, no caso da gravidade, será -9,8 m/s², porque é para baixo),
- \( s \) é a altura máxima que queremos encontrar.
Substituindo os valores na equação:
\[ 0 = (20)^2 + 2 \times (-9,8) \times s \]
\[ 0 = 400 - 19,6s \]
\[ 19,6s = 400 \]
\[ s = \frac{400}{19,6} \approx 20,41 \text{ m} \]
Arredondando, a altura máxima é de aproximadamente 20 m. Assim, a resposta correta é a
alternativa b) 20 m.
**Questão:** Um bloco de madeira de 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal
sem atrito. Um impulso horizontal de 10 N·s é aplicado ao bloco. Qual será a velocidade final
do bloco após a aplicação do impulso?
**Alternativas:**
a) 2 m/s
b) 5 m/s
c) 10 m/s
d) 15 m/s
**Resposta:** b) 5 m/s
**Explicação:** O impulso (I) é definido como a variação do momento linear, dado pela
relação \( I = \Delta p \), onde \( p \) é o momento linear. O impulso também pode ser
calculado como o produto da força média (F) pelo tempo (t) que a força é aplicada, ou
simplesmente como a quantidade de movimento transferida ao objeto.
Para um bloco de massa \( m = 2 \) kg, a relação entre impulso e velocidade é dada pela
equação do momento linear:
\[
I = m \cdot \Delta v
\]
onde \( \Delta v \) é a variação da velocidade. Como o bloco estava em repouso, temos \(
\Delta v = v_f - v_i \), sendo \( v_i = 0 \) (velocidade inicial).
Substituindo os valores na equação temos:
\[
10 \, \text{N·s} = 2 \, \text{kg} \cdot v_f
\]
Isolando \( v_f \):
\[
v_f = \frac{10 \, \text{N·s}}{2 \, \text{kg}} = 5 \, \text{m/s}
\]
Portanto, a velocidade final do bloco após a aplicação do impulso é de 5 m/s, tornando a
alternativa correta b) 5 m/s.
**Questão:** Qual das alternativas abaixo melhor descreve a relação entre a velocidade de
um objeto em queda livre e o tempo que ele passou caindo, considerando a resistência do ar
desprezável?
Alternativas:
a) A velocidade do objeto aumenta linearmente com o tempo.
b) A velocidade do objeto permanece constante durante toda a queda.
c) A velocidade do objeto diminui linearmente com o tempo.
d) A velocidade do objeto aumenta quadraticamente com o tempo.
**Resposta:** a) A velocidade do objeto aumenta linearmente com o tempo.
**Explicação:** Em queda livre, quando desconsideramos a resistência do ar, a única força
atuando sobre o objeto é a gravidade, que confere uma aceleração constante de
aproximadamente 9,81 m/s² na superfície da Terra. Isso significa que, a cada segundo, a
velocidade do objeto aumenta em aproximadamente 9,81 m/s.
Se considerarmos a fórmula da movimentação uniforme acelerada, a velocidade (v) de um
objeto que parte do repouso pode ser expressa como:
\( v = a \cdot t \)
onde \( a \) é a aceleração (9,81 m/s²) e \( t \) é o tempo em segundos.
Portanto, com o passar do tempo, a velocidade do objeto aumentará linearmente,
resultando em uma relação direta entre velocidade e tempo durante a queda livre, até que
ocorra algum outro fator como a colisão com o solo. A alternativa a) é a correta, enquanto as
outras alternativas não representam corretamente a dinâmica do movimento de queda livre
sob a influência da gravidade.
**Questão:** Um objeto de massa 10 kg é lançado verticalmente para cima com uma
velocidade inicial de 20 m/s. Desconsiderando a resistência do ar, qual será a altura máxima
que o objeto atingirá?
**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 usar a seguinte
equação da cinemática:
\[ v^2 = u^2 + 2a s \]
onde: