LANÇAMENTO VERTICAL E QUEDA LIVRE

FÍSICA - 1o ANO
MÓDULO 17
LANÇAMENTO
VERTICAL E QUEDA
LIVRE
Como pode cair no enem?
celeração de 5 g (ou 50 m/s²), ocorrendo o enrijecimento dos músculos devido a força
que o sangue exerce na volta do cérebro. Os atuais pilotos, principalmente os de caças
supersônicos, são capazes de aguentar uma aceleração de 9 g (90 m/s²) por um período
de tempo maior da de uma pessoa normal.
(Origem: Wikipedia, a enciclopédia livre)
Imagine a mocinha do filme caindo de 80m de altura, num local onde g é igual a 10 m/s2,
no instante t = 3s após o início da queda, o Super-homem aparece, aplica uma força vertical
para cima freando-a, fazendo com que no segundo final de queda e no deslocamento restante
ambos toquem o solo com velocidade final igual a zero, para o cinema, a cena perfeita, mas
na prática, considerando a existência do super-herói:
a) o salvamento da mocinha ocorreria do mesmo modo;
b) para o bem estar e segurança da mocinha ele até poderia parar antes;
c) muito provavelmente a mocinha não aguentaria a desaceleração a ela imposta;
d) a desaceleração em nada interfere, ruim seria se fosse aceleração;
e) não há relação entre a ação do super-herói e a aceleração aplicada à mocinha.
Fixação
1) Um astronauta americano realizou, na superfície da Lua, a experiência de queda livre de
corpos diferentes no vácuo, anteriormente proposta por Galileu. Deixou cair ali, uma pena e
um martelo, simultaneamente, a partir da mesma posição, em solo plano e horizontal.
a) O que observou ao final da queda?
b) Supondo que ambos os objetos tenham sido soltos de uma altura de 1,6m em relação à
superfície, depois de quanto tempo, o martelo alcançaria o solo?
Dado: aceleração da gravidade na Lua ~
= 1,6m/s2.
Fixação
2) (CESGRANRIO) Quando um objeto é largado do ponto (M), (altura h), sua velocidade em
(P) é v. Se largarmos o objeto de uma altura h/4, sua velocidade em (P) será:
a) v/4
c) v
e) 4v
b) v/2
d) 2v
Fixação
F
3) Uma pedra é lançada verticalmente para baixo, com velocidade inicial de 8,0m/s. Após 2,0s:4
q
a) Qual a velocidade da pedra?
l
b) Quantos metros a pedra terá percorrido?
Fixação
4) De um balão que desce verticalmente com velocidade constante, é abandonado um corpo,
quando o balão se encontra a 100m do solo. O corpo leva 4,0s para atingir o solo. Qual a velocidade do balão no momento que o corpo foi abandonado? Considere g = 10m/s2.
Fixação
5) Um elevador sobe e no instante em que se encontra a 30m do solo, sua velocidade escalar
é de 10m/s. Nesse instante, rompe-se o cabo de sustentação e o elevador fica livre de qualquer resistência. Adotando g = 10m/s2, qual o tempo que o elevador gasta para atingir o solo?
Fixação
6) (UFRJ) Uma pedra é lançada do solo verticalmente para cima e, 4,0s após, retorna ao
ponto de lançamento. Considere a resistência do ar desprezível e g = 10m/s2. Calcule a altura
máxima atingida pela pedra.
Proposto
1) Duas bilhas de chumbo são lançadas verticalmente e
simultaneamente da mesma altura, uma para cima e outra para baixo, com as mesmas velocidades. Considerando desprezível a resistência do ar:
a) a bilha lançada para baixo chega ao solo primeiro e com velocidade maior que a bilha lançada para cima;
b) a bilha lançada para baixo chega ao solo primeiro e com velocidade menor que a bilha
lançada para cima;
c) a bilha lançada para baixo chega ao solo primeiro e com velocidade igual a da bilha lançada
para cima;
d) as bilhas chegam ao mesmo tempo ao solo e com velocidades iguais;
e) as bilhas chegam ao mesmo tempo ao solo, mas com velocidades diferentes.
Proposto
2) (UERJ) Em uma experiência, verificou-se que a velocidade inicial necessária para um corpo
de massa M atingir a altura H, quando lançado verticalmente para cima, é igual a v0. Determine
com que velocidade inicial o mesmo corpo deverá ser lançado para que atinja a mesma altura
H com velocidade v0√3 .
Proposto
P
3) (CESGRANRIO) Você deixa cair, a partir do repouso, uma bilha de aço de uma altura h1 e4
mede um tempo t1 até que ela atinge o solo. De que altura h2, você deve deixar cair esta bilha,v
também a partir do repouso, para que o tempo de queda seja igual a 2t1?
d
a) h2 = 2h1
d) h2 = 4h1
a
b) h2 = h1/2
e) h2 = h1/4
b
c) h2 = h1
c
d
Proposto
4) (UERJ) Um chaveiro, largado de uma varanda de altura h, atinge a calçada com velocidade
v. Para que a velocidade de impacto dobrasse de valor, seria necessário largar esse chaveiro
de uma altura maior, igual a:
a) 2h
b) 3h
c) 4h
d) 6h
Proposto
P
5) (UFF) Duas pedras, 1 e 2, são abandonadas, sem velocidade inicial, de diferentes alturas6
em relação ao solo: h1 e h2, respectivamente. Se o tempo de queda da pedra 1 é a terça partea
g
do tempo da pedra 2, podemos afirmar que a razão h2/h1 é:
a) 1/6
d) 9
a
b) 1/9
e) 3
b
c) 6
Proposto
6) Um observador vê um corpo cair, passando por sua janela com velocidade escalar. 75m
abaixo, um outro observador vê o mesmo objeto passar por ele, ainda em queda livre. Adote
g = 10m/s2 .
Determine:
a) A velocidade do corpo ao passar pelo segundo observador;
b) Tempo que o corpo leva para ir de um observador ao outro.
Proposto
7) Um corpo cai em queda livre, percorrendo a primeira metade de sua altura de queda em 1s. A
altura de queda total será percorrida em quantos segundos?
Proposto
8) (UERJ)
Um trem em alta velocidade desloca-se ao longo de um trecho retilíneo a uma velocidade
constante de 108 km/h. Um passageiro em repouso arremessa horizontalmente ao piso do
vagão, de uma altura de 1 m, na mesma direção e sentido do deslocamento do trem, uma
bola de borracha que atinge esse piso a uma distância de 5 m do ponto de arremesso.
O intervalo de tempo, em segundos, que a bola leva para atingir o piso é cerca de:
a) 0,05
c) 0,45
b) 0,20
d) 1,00
Proposto
9) Uma bolinha de aço é abandonada de uma altura de 8,0m em relação ao solo. No mesmo
instante, uma segunda bolinha é lançada verticalmente do solo para cima. As duas bolinhas
chegam ao solo simultaneamente. Qual a altura máxima atingida pela segunda bolinha?
Proposto
10) Uma bola é solta de uma altura de 45,0m e cai verticalmente. Um segundo depois, outra
bola é arremessada verticalmente para baixo. Sabendo que a aceleração da gravidade no local é 10,0m/s2 e desprezando a resistência do ar, a velocidade com que a última bola deve ser
arremessada, para que as duas atinjam o solo no mesmo instante, é:
a) 12,5m/s
b) 7,50m/s
c) 75,0m/s
d) 1,25m/s
e) 0,75m/s
Proposto
Com base no texto abaixo, responda às questões de números 11 e 12.
Observo uma pedra que cai de uma certa altura a partir do repouso e que adquire, pouco
a pouco, novos acréscimos de velocidade (...) Concebemos no espírito que um movimento é
uniforme e, do mesmo modo, continuamente acelerado, quando, em tempos iguais quaisquer,
adquire aumentos iguais de velocidade (...) O grau de velocidade adquirindo na Segunda
parte de tempo será o dobro do grau de velocidade adquirido na primeira parte.
(GALILEI, Galileu. Duas Novas Ciências. São Paulo: Nova Stollia Editorial
e Chad Editorial ª d.)
11) (UERJ) A grandeza física que é constante e a que varia linearmente com o tempo são,
respectivamente:
a) aceleração e velocidade
b) velocidade e aceleração
c) força e aceleração
d) aceleração e força
Proposto
12) (UERJ) Suponha que, durante o últimos segundo de queda, a pedra tenha percorrido uma
distância de 45m. Considerando g = 10 m/s2 e que a pedra partiu do repouso, pode-se concluir
que ela caiu de uma altura, em metros, igual a:
a) 105 c) 125
b) 115 d) 135
Proposto
13) Da janela de seu apartamento, no oitavo andar, um aluno abandona dois pequenos corpos
com diferença de 1,0s. Desprezando a resistência do ar e fazendo g = 10m/s2, a distância entre esses
corpos será de 15m após o último corpo abandonado ter percorrido a distância de:
a) 2md) 5m
b) 3m
e) 6m
c) 4m
Proposto
14) (UFRRJ) Um corpo é abandonado de uma altura H (em relação ao solo) em queda livre e,
ao passar por um ponto A da trajetória retilínea, possui uma velocidade escalar de 10m/s. Um
observador fixo na Terra poderá afirmar, quanto ao módulo do vetor velocidade, em ponto B
situado a 2,2m de A, que o módulo do vetor:
a) depende da massa do corpo;
b) é de 12m/s;
c) é proporcional ao quadrado do tempo;
d) é um vetor cujo módulo é constante;
e) vale 15m/s.
Proposto
15) Duas bolas encontram-se a uma mesma altura H em relação ao chão. No mesmo instante
em que a bola 1 é solta com velocidade inicial nula, a bola 2 é lançada horizontalmente.
Desconsiderando a resistência do ar, podemos afirmar que:
a) as duas bolas só chegam juntas ao chão, caso a massa da bola 2 seja maior que a massa
da bola 1;
b) a bola 1 chega primeiro ao chão já que sua trajetória linear é mais curta que a trajetória
parabólica da bola 2;
c) as duas bolas chegam juntas ao chão, já que, nas duas situações, além da altura H ser a
mesma, são iguais as componentes verticais das velocidades iniciais, bem como as acelerações;
d) a bola 2 chega primeiro ao chão, já que, como possui uma velocidade inicial diferente de zero,
gasta menos tempo do que a bola 1 para percorrer a distância vertical H;
e) as duas bolas só chegam juntas ao chão caso a bola 2 seja mais pesada que a bola 1.
Proposto
16) (UNICAMP) Uma atração que está se tornando muito popular nos parques de diversão
consiste em uma plataforma que despenca, a partir do repouso, em queda livre, de uma altura
de 75m. Quando a plataforma se encontra 30m acima do solo, ela passa a ser freada por uma
força constante e atinge o repouso quando chega ao solo.
a) Qual é o valor absoluto da aceleração da plataforma durante a queda livre?
b) Qual é a velocidade da plataforma quando o freio é acionado?
c) Qual é o valor da aceleração necessária para imobilizar a plataforma?