Um O.V.N.I. (Objeto Voador Não Identificado) está se movendo em linha reta a 72km/h, quando começa a diminuir sua velocidade até parar. Um observador externo afirma que esse O.V.N.I. reduziu sua velocidade até parar em um curto espaço de 2 metros, imprimindo uma força de 2000N. Diante dessas informações, podemos afirmar que a massa desse O.V.N.I. é de:

Alternativa C - $20\text{kg}$

Para resolver este problema, precisamos aplicar conceitos de Cinemática e Dinâmica. O objetivo é encontrar a massa utilizando a relação entre força, aceleração e velocidade.

Primeiramente, devemos padronizar as unidades de medida para o Sistema Internacional (SI):

• A velocidade inicial está em \text{km/h}, então convertemos para \text{m/s} dividindo por $3,6$:
  v_0 = \frac{72}{3,6} = 20 \text{ m/s}
• A velocidade final é $0 \text{ m/s}$ (o objeto para).
• O deslocamento é $2 \text{ metros}$.
• A força é $2000 \text{ Newtons}$.

Análise Detalhada

Podemos resolver isso em duas etapas principais: calcular a desaceleração necessária para parar o objeto e, depois, usar essa aceleração para achar a massa.

1. Cálculo da Aceleração (Equação de Torricelli)
Utilizamos a equação que relaciona velocidade, aceleração e espaço, sem precisar saber o tempo gasto:
v^2 = v_0^2 + 2 \cdot a \cdot \Delta S

Substituindo os valores:
0^2 = 20^2 + 2 \cdot a \cdot 2
0 = 400 + 4 \cdot a
-4 \cdot a = 400
a = -100 \text{ m/s}^2

O módulo da aceleração é $100 \text{ m/s}^2$. O sinal negativo indica apenas que foi uma desaceleração (força oposta ao movimento).

2. Cálculo da Massa (Segunda Lei de Newton)
Agora aplicamos a fórmula fundamental da dinâmica:
F = m \cdot a

Isolando a massa (m):
m = \frac{F}{a}
m = \frac{2000}{100}
m = 20 \text{ kg}

Conclusão

A massa do O.V.N.I. calculada é de $20 \text{ kg}$, o que corresponde à Alternativa C.