Física Geral e Experimental I

UNIG - Universidade Iguaçu
FaCET – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas
Profº Osvaldo Parente Gomez
Física Geral e Experimental I
Física Computacional I
Notas de Aula (aula nº 5)
Lançamento Vertical, no vácuo
Quando um corpo é lançado verticalmente para cima ou para baixo, fica sujeito à ação de
uma aceleração, que nas proximidades da superfície da Terra pode ser considerada constante,
denominada aceleração da gravidade. Essa aceleração tem a direção vertical do local e sentido para
baixo, sendo o seu módulo de, aproximadamente, 9,8 m/s2.
Sendo um movimento retilíneo, com aceleração constante, passa a ser um exemplo de
M.R.U.V, cujas equações são:
y = y0 + V0t + gt2 (função horária do espaço)
2
V = V0 + gt (função horária da velocidade)
V2 = V02 + 2g (y – y0) (equação de Torricelli)
Obs: Sendo o movimento no vácuo, todos os corpos ficam sujeitos à mesma aceleração,
independentemente de suas massas. Nesse caso dois corpos de pesos diferentes, deixados cair
simultaneamente de uma mesma altura, atingem o solo no mesmo instante e com a mesma
velocidade.
Exercícios:
1) Do topo de um edifício, a 20m do solo, atira-se um corpo verticalmente para cima com
velocidade inicial de 10m/s. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10m/s2, determine;
a) o tempo de subida do corpo; R: 1 s
b) o tempo de chegada ao solo; R: 3,24 s
c) a altura máxima. R: 25 m
2) De um andar de um edifício em construção caiu um tijolo, a partir do repouso, que atingiu o solo
2 s depois (dados: g = 10m/s2). Desprezando a resistência do ar, calcule:
a) a altura do andar de onde caiu o tijolo; R: 20 m/s
b) a velocidade escalar do tijolo quando atingiu o solo. R: 20 m
3) Dois corpos são lançados verticalmente para cima do mesmo ponto e com velocidades iniciais
iguais a 30m/s. o segundo corpo é lançado 3 s depois do primeiro. Desprezando a resistência do ar,
determine:
a) o instante e a posição do encontro; R: 4,5 s e 33,75 m
b) as velocidades dos corpos no instante do encontro. (Dado: g = 10 m/s2) R: V1= -15m/s e V2
= 15m/s
4) Um objeto é lançado verticalmente para cima e volta ao solo após 4s do lançamento.
Considerando g = 10m/s2 e desprezando a resistência do ar, calcule:
a) a velocidade de lançamento V0; R: 20 m/s
b) a altura máxima atingida. R: 20 m
5) Um corpo é atirado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 16 m/s. Considerando
g = 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar. Determine:
a) a altura máxima; R: 12,8 m
b) o tempo empregado para atingir o ponto mais alto da trajetória; R: 1,6 s
c) o espaço e a velocidade escalar do corpo 3 s depois de ser lançado. R: 3 m do solo e –14 m/
s
6) Um objeto é abandonado de um ponto situado a 20 m do solo. Desprezando o efeito do ar e
considerando g = 10 m/s2, determine:
a) a velocidade com que o objeto atinge o solo; R: 20 m/s
b) a velocidade média do objeto durante a queda até o solo. R: 10 m/s
7) Uma pedra cai de um balão que desse em movimento uniforme com velocidade de 12m.s -1.
Calcular a velocidade e a distância percorrida pela pedra em 10s. Resolver o mesmo problema para
o caso de um balão subindo com a mesma velocidade. R:
8) Dois corpos são lançados verticalmente para cima com a mesma velocidade inicial de 100m.s -1,
mas em instantes que diferem de 4s. Após quanto tempo, desde o lançamento do primeiro, os dois
corpos vão se encontrar? R: 12,2s
9) Deixa-se cair uma pedra do topo de um edifício. O som da pedra ao atingir a rua é ouvido 6,5s
depois. Sendo a velocidade do som 350m.s-1, calcular a altura do edifício. R:
10) Uma pedra é lançada verticalmente para cima com uma velocidade de 20m.s -1. em que instante
sua velocidade será 6m.s-1 e qual a sua altitude nessa situação? R: 1,43s, 2,65s, 18,6m
11) Uma pedra é lançada verticalmente do fundo de um poço, cuja profundidade é 30m. Com uma
velocidade inicial de 80m.s-1. Depois de quanto tempo a pedra atinge a saída do poço qual a sua
velocidade nessa posição? Discutir todas as respostas possíveis. R:
12) Um homem, de cima de um edifício, lança uma bola verticalmente para cima com velocidade de
10m.s-1. A bola atinge a rua 4,25s depois. Qual a altura máxima atingida pela bola? Qual a altura do
edifício? Com que velocidade a bola atinge a rua? R:
13) Uma pedra é lançada verticalmente para cima, do topo de um edifício, com velocidade de
29,4m.s-1. decorrido 4s, deixa-se cair outra pedra. Provar que a primeira pedra passará pela segunda
4s após a segunda haver sido solta. R: