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# Exercícios Resolvidos ## Exercício 1 Um carro de $1500kg$ acelera uniformemente do repouso até $10m/s$ em $3,0s$. Quais são (a) a distância percorrida pelo carro durante os $3,0s$ e (b) o módulo da força resultante que atua sobre o carro? ### Solução #### Dados do problema: * Massa do carro...

# Exercícios Resolvidos ## Exercício 1 Um carro de $1500kg$ acelera uniformemente do repouso até $10m/s$ em $3,0s$. Quais são (a) a distância percorrida pelo carro durante os $3,0s$ e (b) o módulo da força resultante que atua sobre o carro? ### Solução #### Dados do problema: * Massa do carro: $m = 1500kg$ * Velocidade inicial: $v_0 = 0m/s$ * Velocidade final: $v = 10m/s$ * Intervalo de tempo: $\Delta t = 3,0s$ #### Parte (a): A distância percorrida pode ser encontrada usando a cinemática. Como a aceleração é uniforme, podemos usar a seguinte equação: $\Delta x = v_0 \cdot \Delta t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot (\Delta t)^2$ Primeiro, precisamos encontrar a aceleração $a$: $a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{10m/s - 0m/s}{3,0s} = \frac{10}{3} m/s^2 \approx 3,33 m/s^2$ Agora, podemos encontrar $\Delta x$: $\Delta x = 0 \cdot 3,0s + \frac{1}{2} \cdot \frac{10}{3} m/s^2 \cdot (3,0s)^2 = \frac{1}{2} \cdot \frac{10}{3} \cdot 9 m = 15m$ #### Parte (b): O módulo da força resultante pode ser encontrado usando a segunda lei de Newton: $F = m \cdot a = 1500kg \cdot \frac{10}{3} m/s^2 = 5000N = 5,0 \times 10^3 N$ ## Exercício 2 Um bloco de $2,0kg$ é mantido em repouso contra uma mola com $k = 100N/m$, comprimindo-a $20cm$. Calcule a energia potencial elástica da mola. ### Solução #### Dados do problema: * Massa do bloco: $m = 2,0kg$ * Constante elástica da mola: $k = 100N/m$ * Compressão da mola: $x = 20cm = 0,20m$ A energia potencial elástica $U$ armazenada na mola é dada por: $U = \frac{1}{2} k x^2$ Substituindo os valores: $U = \frac{1}{2} \cdot 100N/m \cdot (0,20m)^2 = \frac{1}{2} \cdot 100 \cdot 0,04 J = 2,0J$ ## Exercício 3 Uma força horizontal constante de $20N$ é aplicada a um bloco de $4,0kg$ sobre uma superfície horizontal sem atrito. Qual é o trabalho realizado pela força após o bloco se deslocar $3,0m$? ### Solução #### Dados do problema: * Força aplicada: $F = 20N$ * Massa do bloco: $m = 4,0kg$ * Deslocamento: $\Delta x = 3,0m$ O trabalho $W$ realizado pela força é dado por: $W = F \cdot \Delta x \cdot \cos(\theta)$ Como a força é horizontal e o deslocamento também, o ângulo $\theta$ entre eles é $0^\circ$, e $\cos(0^\circ) = 1$. $W = 20N \cdot 3,0m \cdot 1 = 60J$