Queda Livre e Lançamento Vertical

Exercícios para a Prova 2 de Física – 2° Trimestre
Queda Livre e Lançamento Vertical
1. (UFPE) Um pequeno objeto é largado do 15° andar de um edifício e cai, com atrito do
ar desprezível, sendo visto 1s após o lançamento passando em frente à janela do 14°
andar. Em frente à janela de qual andar ele passará 2 s após o lançamento? Admita g
= 10m/s².
2. Abandonando um corpo do alto de uma montanha de altura H, este corpo levará 9
segundos para atingir o solo. Considerando g = 10 m/s², calcule a altura da montanha.
3. (Mackenzie-SP) Um projétil de brinquedo é arremessado verticalmente para cima, da
beira da sacada de um prédio, com uma velocidade inicial de 10m/s. O projétil sobe
livremente e, ao cair, atinge a calçada do prédio com velocidade igual a 30m/s.
Determine quanto tempo o projétil permaneceu no ar. Adote g = 10m/s² e despreze as
forças dissipativas.
4. (UFMG) Um gato consegue sair ileso de muitas quedas. Suponha que a maior
velocidade com a qual ele possa atingir o solo sem se machucar seja de 8 m/s. Então,
desprezando a resistência do ar, a altura máxima de queda, para que o gato nada
sofra, deve ser:
5. (E. F. Alfenas) Uma bola é solta de uma altura de 45,0 m e cai verticalmente. Um
segundo depois, outra bola é arremessada verticalmente para baixo. Sabendo que a
aceleração da gravidade no local é 10,0 m/s² e desprezando a resistência do ar,
determine a velocidade com que a última bola deve ser arremessada, para que as
duas atinjam o solo no mesmo instante.
6. (MACKENZIE) Os pontos A e B, da mesma vertical, estão
respectivamente a 320 cm e 180 cm de altura de uma
esteira rolante. No mesmo instante, de cada um desses
pontos, abandona - se do repouso uma pedra. Essas
pedras atingem pontos da esteira que distam 16 cm entre
si. Adote g = 10 m/s² e despreze a resistência do ar.
7. (Eewb) Em um local onde g=10 m/s², um objeto é lançado verticalmente para cima,
a partir do solo terrestre. O efeito do ar é desprezível. O objeto atinge 20% de sua altura
máxima com uma velocidade de módulo igual a 40 m/s. A altura máxima atingida pelo
objeto vale:
Cinemática Vetorial
9. Em que movimentos permanece constante:
a) o módulo da velocidade vetorial;
b) a direção de velocidade vetorial;
c) a velocidade vetorial.
10. Considere uma partícula em movimento.
(instantânea) assinale a opção falsa:
A respeito de sua velocidade vetorial
a) tem direção sempre tangente à trajetória;
b) tem sentido sempre concordante com o sentido do movimento;
c) tem intensidade sempre igual ao valor absoluto da velocidade escalar
(instantânea);
d) somente é constante se o movimento for retilíneo e uniforme;
e) é constante no movimento circular e uniforme.
11. Considere uma partícula em movimento circular (raio = 5m) em que a equação
horária da velocidade é: V = 3,0 + 2,0.t. Pede-se no instante t=1s:
a) O módulo da aceleração tangencial
b) o módulo da aceleração centrípeta
c) o módulo da aceleração vetorial
12. Uma bicicleta descreve uma trajetória circular de raio R = 1,0m e centro O. A
velocidade escalar é dada pela função: v = – 5,0 + 3,0t em
unidades do SI e com a orientação positiva da trajetória no
sentido horário. Sabe-se que, no instante t = 1,0s, a bicicleta
passa pelo ponto B.
Pede-se:
a) desenhar na figura os vetores que representam a velocidade vetorial e a aceleração
vetorial, no instante t = 1,0s;
b) calcular as intensidades da velocidade vetorial e da aceleração vetorial, no instante
t = 1,0s.
Gabarito
Resposta questão 1
Calculando a velocidade do objeto no 14° andar:
v = vo + g.t → v = 0 + 10.1 → v = 10 m/s
Calculando agora a altura de cada andar...
v ² = vo² + 2.g.Δs → 10 ² = 0 + 2.10. Δs → 100 = 20 Δs → 100 ÷ 20 = Δs → Δs = 5m
Após dois segundos de movimento, teremos:
s = so + vot + ½ g.t ² → s = 5.0.t + ½ .10. 2 ² → s = 0 + 10/2 .2 ² → s = 10/2 .4 → s = 5 .4 → s = 20
m
Portanto, podemos concluir que, como o objeto percorreu 20m em 2s, ele estará passando pela
janela do 11° andar.
Resposta questão 2
Resposta questão 3
Da sacada à altura máxima que o projétil alcançará.
V = Vo + g.t → 0 = 10 – 10.t → 10.t = 10 → t = 10/10 → t = 1s
Da altura máxima que o projétil alcançou ao solo.
V = Vo + g.t → 30 = 0 + 10.t → 10.t = 30 → t = 30/10 → t = 3s
O tempo em que o projétil permanece no ar: tt = 3 + 1 = 4s
Resposta questão 4
S = So + Vo.t + g.t²/2 → S = 5.t² 9 (equação I)
V = Vo + g.t → 8 = 0 + 10.t → t = 0,8
Substituindo t na equação I temos: S = 5. (0,8)² → S = 5.0,64 → S = 3,2m
Resposta questão 5: 12,5 m/s
Resposta questão 6
Resposta questão 7: 100m
Resolução questão 9
a) movimento uniforme.
b) A velocidade vetorial terá direção constante se a trajetória for retilínea.
c) movimento deverá ser retilíneo e uniforme.
Resolução questão 10: alt. E
Resposta questão 11: a) 2 m/s²
b) 5 m/s²
c) √29 m/s²
Resposta questão 12:
Fonte:
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