Lista 5 - Movimento Bidimensional

Física 1
Lista 5 – Movimento Bidimensional
Exercícios
1. Um bombeiro, combatendo um incêndio, dirige o jato de
água de uma mangueira com um ângulo de 30º com a
horizontal. Se a velocidade da corrente de água for 40
m/s, no bico da mangueira, e se o edifício em fogo estiver
a 50 m de distância, (a) a que altura a corrente de água
atingirá o edifício? (b) Qual é o vetor velocidade da água
ao atingir o edifício?
2. Uma pedra é lançada para o alto de um penhasco, de
altura h, com velocidade inicial de 42 m/s com um ângulo
de 60º, conforme mostra a figura a seguir. A pedra cai em
A 5,5 s após o lançamento. Calcule: (a) a altura h do
penhasco, (b) a velocidade da pedra quando atinge o
ponto A, (c) a altura máxima H, acima do nível do solo, (d)
a distância d (na horizontal) entre o ponto de lançamento e
o ponto A.
3. O vetor velocidade de um projétil, ao ser lançado do

solo é vo  76,6iˆ  64,3 ˆj (m/s). Após o lançamento
ele atinge o topo de um penhasco, que está a 153,2 m de
distância. Identifique o referencial adotado e calcule: (a) o
módulo e a direção do vetor velocidade inicial. (b) o tempo
que ele leva para atingir o topo do penhasco. (c) altura do
penhasco. (d) o vetor velocidade ao atingir o topo do
penhasco.
4. Uma bola é lançada horizontalmente do terraço de um
edifício de 35 m de altura. A bola atinge o solo num ponto
a 80 m da fachada do edifício. Achar: (a) o tempo em que
a bola ficou no ar, (b) a sua velocidade inicial, (c) o vetor
velocidade com que a bola atinge o solo, e (d) o módulo e
a direção do vetor velocidade da bola ao atingir o solo.
lançamento de 40º acima da horizontal, como mostra a
figura abaixo. A parede está a 22 m do ponto de
lançamento da bola. Calcule: (a) a distância acima do
ponto de lançamento que a bola bate na parede, (b) a
altura máxima alcançada pela bola. (c) Quando ela bate na
parede, ela já passou do ponto mais alto de sua trajetória?
Justifique.
6. Uma catapulta (arma medieval utilizada para lançar
objetos) arremessa uma pedra de 60 kg com uma
velocidade de 20 m/s, num ângulo de 60º com o solo.
Sabendo que a catapulta está a 20 m da muralha do
castelo que vai ser atacado e a muralha tem 12 m de
altura, pergunta-se: a pedra vai bater contra a muralha ou
cair dentro do pátio do castelo? Justifique a resposta com
seus cálculos.
7. Uma carabina é apontada na horizontal para um alvo
distante 30 m. A bala acerta o alvo 1,9 cm abaixo do ponto
visado. Quais são (a) o tempo de vôo da bala e (b) o
módulo da sua velocidade ao sair da carabina?
Respostas
1) (a) 18,6 m (b) 34,6 i + 5,9 j (m/s)
2) (a) 51,8 m (b) 21 i – 17,5 j (m/s) (c) 67,5 m (d) 115,5 m
3) (a) 100 m/s e 40º (b) 2 s
(c) 109 m (d) 76,6 i + 44,7 j (m/s)
4) (a) 2,7 s (b) 29,6 i (m/s)
(c) 29,6 i - 26,5 j (m/s) (d) 39,7 m/s e 41,8º
5) (a) 12 m (b) 12 m (c) Não, a bola atingiria a altura
máxima em 1,6 s se não houvesse a parede.
6) Vai cair dentro do pátio do castelo, pois quando a bola
estiver a uma distância horizontal de 20 m, sua altura será
de 15 m.
7) (a) 0,06 s (b) 500 i (m/s)
5. Você arremessa uma bola em direção a uma parede
com uma velocidade de 25 m/s fazendo um ângulo de