6B - Exercícios – Lançamento Oblíquo Nome 1ª série Nº Física – Beth/Reinaldo Data / /2015 EXEMPLO: Um corpo é lançado do solo com velocidade inicial de 180 km/h, formando um ângulo de 37° com o solo. Responda as questões abaixo, desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2. Adote sen 37º = 0,6 e cos 37º = 0,8. a) Represente a situação inicial, posicionando os eixos y e x, a aceleração da gravidade, o corpo com o vetor V0 (flecha que indica o sentido do movimento) e o ângulo com a horizontal. b) Qual é o tipo de lançamento? ____________________ Qual é valor de g? ________________ c) Determine as componentes horizontal (V0x) e vertical (V0y) da velocidade no instante do lançamento. (Dica: represente os vetores e calcule seus módulos); d) Determine as funções horárias da posição e da velocidade do movimento do corpo para cada eixo; Eixo x Eixo y Sx = ______________ Sy = _______________ Vx = ______________ Vy = _______________ e) Determine o instante em que o corpo atinge o ponto mais alto da trajetória (tsubida); tsubida = ____________ f) Determine o tempo total do movimento (tvôo); tvôo = ____________ g) Represente no desenho acima a velocidade no ponto mais alto (altura máxima) e determine seu módulo. Resp:____________ h) Determine a altura máxima atingida pelo corpo. Lembre-se que a altura máxima é Sy quando t = tsubida ; Resp.: ____________ i) Determine o alcance que o corpo atinge. Lembre-se que o alcance é Sx quando t = tvôo; Resp.: ____________ j) Determine a velocidade do corpo ao atingir o solo (Dica: represente o vetor e calcule seu módulo). Represente a velocidade final no desenho acima. Resp.: ____________ k) Construa os esboços dos gráficos Sxt, Vxt e axt do movimento do eixo y, explicitando os instantes onde a velocidade é nula e onde o corpo toca o chão. S( ) v( ) a( ) EXERCÍCIOS: Para todos os exercícios, despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s2. 1. Um projétil disparado com um ângulo de tiro de 30º com a horizontal tem velocidade inicial de 600 m/s no vácuo. a) Represente a situação inicial, posicionando os eixos y e x, a aceleração da gravidade e o corpo com o vetor V0 (flecha que indica o sentido do movimento). b) Determine a altura máxima H atingida e o alcance A do tiro. Adote cos 30º = 0,866 e sen 30º = 0,500. c) Construa os esboços dos gráficos Sxt, Vxt e axt do movimento do eixo y, explicitando os instantes onde a velocidade é nula e onde a pedra toca o chão. 2. Um foguete foi lançado de sua plataforma com uma inclinação de 60º em relação ao plano do solo, até atingir a altura máxima de 1,08 km. a) Represente a situação inicial, posicionando os eixos y e x, a aceleração da gravidade e o corpo com o vetor V0 (flecha que indica o sentido do movimento). b) Calcule a velocidade de lançamento V0 do projétil. 3. Um canhão dispara projéteis de 20 kg com ângulo de tiro de 30º com a horizontal e com módulo de velocidade V 0 de 720 km/h. a) Represente a situação inicial, posicionando os eixos y e x, a aceleração da gravidade e o corpo com o vetor V0 (flecha que indica o sentido do movimento). b) Determine a altura máxima H atingida e o alcance A dos projéteis. c) Determine a velocidade na altura máxima e represente-a no desenho do item a. d) Construa os esboços dos gráficos Sxt, Vxt e axt do movimento do eixo y, explicitando os instantes onde a velocidade é nula e onde a pedra toca o chão. 2 4. (Fuvest-adapt.) Um gato de 1 kg de massa dá um pulo, atingindo uma altura de 1,25 m e caindo a uma distância de 1,5 m do local do pulo. a) Represente a situação inicial, posicionando os eixos y e x, a aceleração da gravidade e o corpo com o vetor V0 (flecha que indica o sentido do movimento). b) Calcule a componente vertical de sua velocidade inicial. c) Calcule a velocidade horizontal do gato. d) Qual a aceleração que atua sobre o gato no ponto mais alto do pulo? 5. (UNIP-SP – adapt.) Em um jogo de futebol um atleta bate uma falta de modo que a velocidade inicial da bola forma um ângulo de 45º com o plano do chão. A bola, após um tempo de vôo de 2 s, bate na parte superior da trave, que está a 2,4 m do solo. a) Represente a situação inicial, posicionando os eixos y e x, a aceleração da gravidade e o corpo com o vetor V0 (flecha que indica o sentido do movimento). b) Calcule a distância horizontal de onde foi batida a falta até a trave. c) A bola estava na subida ou na descida? Justifique. d) Calcule a altura máxima atingida. 6. Uma pequena bola é atirada com velocidade inicial de 40 m/s, 20 m fazendo ângulo de 37° com a horizontal. A 64 m de distância horizontal do ponto de disparo, há um obstáculo de 20 m de altura. Adote cos37° 64 m = 0,80 e sen37° = 0,60. a) Determine se a bola ultrapassa o obstáculo ou não. Se ultrapassa, calcule a altura (h) que a bola passa acima dele. Se não ultrapassa, determine a altura (h) da bola ao chocar-se contra ele. b) Durante a resolução, complete o desenho acima, adote a referência e esboce a trajetória da bola até seu impacto com o chão ou com o obstáculo. Determine com clareza o vértice da trajetória em relação ao obstáculo. c) Construa os esboços dos gráficos Sxt, Vxt e axt do movimento do eixo y, explicitando os instantes onde a velocidade é nula. Respostas: 2 1. H = 4500 m e A = 31200 m. 4. b) 5 m/s; c) 1,5 m/s; d) em módulo 10 m/s . 2. V0 = 170 m/s. 5. b)A = 22 m; c) descida; d) Hmáx = 6 m. 3. A = 3460 m; Hmáx = 500 m; V = 173 m/s. 6. A bola ultrapassa o obstáculo, sendo h = 8 m. 3 4