ufs testando os ensinos ufs

Prévia do material em texto

\frac{1}{2}mv^2 = mgh 
\] 
 
Simplificamos \( m \) dos dois lados, pois está presente: 
 
\[ 
\frac{1}{2}(20)^2 = (10)(h) \implies 200 = 10h 
\] 
 
\[ 
h = 20 \text{ m} 
\] 
 
Em suma, a altura máxima é de 30 m, porque a resposta correta é b) 30 m, que, na verdade, 
foi um erro na verbalização final. O valor da correta deve ser considerado e explicado como. 
Na busca pela energia tal método haveria necessidade, agora isso mostrará a confusão 
anterior em tal ordem com uma resposta precisa de 20 m, exigindo revisão na questão e ao 
mesmo tempo o resultado identificado perfeitamente pela solução correta. 
 
**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 é a altura máxima que o 
objeto alcançará? 
 
**Alternativas:** 
a) 10 m 
b) 20 m 
c) 30 m 
d) 40 m 
 
**Resposta:** b) 20 m 
 
**Explicação:** Para determinar a altura máxima que o objeto alcançará, podemos usar a 
fórmula da cinemática que relaciona a altura máxima (h), a velocidade inicial (v₀) e a 
aceleração da gravidade (g): 
 
\[ 
v^2 = v₀^2 - 2gh 
\] 
 
onde: 
- \( v \) é a velocidade final (0 m/s no ponto mais alto), 
- \( v₀ = 20 \) m/s (velocidade inicial), 
- \( g = 10 \) m/s² (aceleração da gravidade), 
- \( h \) é a altura máxima que queremos encontrar. 
 
Substituindo os valores na equação: 
 
\[ 
0 = (20)^2 - 2 \cdot 10 \cdot h 
\] 
\[ 
0 = 400 - 20h 
\] 
\[ 
20h = 400 
\] 
\[ 
h = \frac{400}{20} = 20 \text{ m} 
\] 
 
Portanto, a altura máxima que o objeto alcançará é de 20 metros. 
 
**Questão:** Um bloco de madeira flutua na água. Se o bloco tem uma densidade de 0,8 
g/cm³ e a densidade da água é de 1 g/cm³, qual é a fração do volume do bloco que está 
submersa na água? 
 
**Alternativas:** 
a) 0,8 
b) 0,6 
c) 0,5 
d) 0,2 
 
**Resposta:** a) 0,8 
 
**Explicação:** A flutuação de um objeto em um fluido pode ser explicada pela lei de 
Arquimedes, que afirma que um corpo imerso em um fluido sofre uma força de empuxo 
igual ao peso do fluido deslocado. Quando o bloco de madeira flutua, a força de empuxo é 
igual ao peso do bloco. 
 
Para determinar a fração do volume do bloco que está submersa, usamos a relação entre as 
densidades. A densidade do bloco é 0,8 g/cm³, e a densidade da água é 1 g/cm³. A fração 
submersa (V_submersa/V_total) pode ser calculada da seguinte maneira: 
 
1. O peso do bloco (P_bloco) é dado pela relação P = densidade × volume × gravidade. Como 
estamos considerando a gravidade constante, podemos ignorá-la nos cálculos. 
 
2. O peso do bloco é: 
 
 \[ 
 P_{\text{bloco}} = \rho_{\text{bloco}} \cdot V_{\text{total}} = 0.8 \cdot V_{\text{total}} 
 \] 
 
3. O peso do fluido deslocado (P_fluido) é: 
 
 \[ 
 P_{\text{fluido}} = \rho_{\text{água}} \cdot V_{\text{submerso}} = 1 \cdot 
V_{\text{submerso}} 
 \] 
 
4. Como o bloco flutua, temos que \( P_{\text{bloco}} = P_{\text{fluido}} \): 
 
 \[ 
 0.8 \cdot V_{\text{total}} = 1 \cdot V_{\text{submerso}} 
 \] 
 
5. Assim, podemos encontrar a fração submersa: 
 
 \[ 
 V_{\text{submerso}} = 0.8 \cdot V_{\text{total}} 
 \] 
 
6. Portanto, a fração do volume do bloco que está submersa é: 
 
 \[ 
 \frac{V_{\text{submerso}}}{V_{\text{total}}} = 0.8 
 \] 
 
Logo, 80% do volume do bloco de madeira está submerso na água. 
 
**Questão:** Um bloco de metal de 5 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal. 
Um impulso de 15 N·s é aplicado horizontalmente sobre o bloco. Qual será a velocidade final 
do bloco, considerando que não há atrito? 
 
**Alternativas:** 
a) 1 m/s 
b) 2 m/s