TC 04 - OBF - nível 2

Prévia do material em texto

TC DE FÍSICA – OBF – NÍVEL 2 
Professor: Edney Melo 
 
 
ALUNO(A): _____________________________________________________________________________ Nº ___________ 
TURMA: ________________________ TURNO:______________________________ DATA: _______ /_________/_________ 
COLÉGIO: ______________________________________________________________________________________________ 
 
 
OSG 2052/23 
 
 
01. Pretende-se lançar obliquamente determinado objeto na Terra 
e em um planeta P de modo que em ambos os disparos sejam 
obtidos alcances horizontais iguais. O ângulo de tiro em relação 
à direção horizontal será o mesmo nos dois casos. Sabendo-se 
que a massa da Terra é o quádruplo da de P e o raio da Terra é 
o sêxtuplo do de P, pede-se determinar a relação vP/vT entre as 
intensidades das velocidades de lançamento desse objeto em P 
e na Terra, respectivamente. Despreze possíveis resistências 
atmosféricas. 
 
02. Lança-se horizontalmente do alto de uma torre de altura 
H = 85 m uma pequena bola de borracha com velocidade �⃗�0 de 
intensidade igual a 5,0 m/s. Depois de realizar um voo balístico 
sem sofrer influências do ar, a bola colide com uma estrutura 
sólida e inclinada na razão de uma unidade de comprimento na 
horizontal por 8 unidades de comprimento na vertical. A base 
dessa estrutura dista d = 10 m da base da torre, conforme indica 
a figura, fora de escala, abaixo. 
 
 
 
Adotando-se para o módulo da aceleração da gravidade o valor 
g = 10 m/s2, determine: 
 
a) o comprimento vertical h; 
b) o comprimento horizontal D. 
 
 
03. Uma partícula é lançada horizontalmente, numa região onde 
g = 10 m/s2. Sejam �⃗�1 e �⃗�2 as velocidades da partícula nos 
instantes t1 e t2 respectivamente (com t2 > t1). A figura 
representa �⃗�1 e �⃗�2 por segmentos orientados de mesma 
origem. Sabendo que cos 𝜃 =
11
√130
, |�⃗�1|= 10√5 m/s e |�⃗�2|= 
10√26 m/s, calcule o valor de t2 – t1. (Despreze os efeitos do ar). 
 
 
04. Uma pedra é lançada do ponto O com velocidade inicial �⃗�0. O 
ponto M é o ponto médio do segmento OP. No instante em que 
a pedra cruza a reta vertical r, a distância MM' é igual a 2,0 
metros. Desprezando a resistência do ar, quando a pedra cruzar 
a reta vertical s, qual o valor da distância PP'? 
 
 
 
05. Consideremos uma superfície plana S, cuja inclinação em relação 
ao solo é θ = 37°. De um ponto O da superfície S uma partícula é 
lançada horizontalmente com velocidade �⃗�0 cujo módulo é 
v0 = 40 m/s. Seja B o ponto onde a partícula atinge S. Supondo 
g = 10 m/s2 e desprezando os efeitos do ar, calcule: 
 
 
 
a) o desnível h entre O e B (veja a figura) 
b) o comprimento do segmento OB. 
 
06. Numa região onde g = 10 m/s2, uma bolinha move-se 
inicialmente com velocidade constante �⃗�0 sobre uma superfície 
horizontal sem atrito. No ponto P atinge uma escada cujos 
degraus têm altura b = 20 cm e largura c = 30 cm. 
TC DE FÍSICA – OBF – NÍVEL 2 
 
 
 
OSG 2052/23 
2 
 
 
 Sabendo que v0 = 5,0 m/s, determine qual degrau será 
atingido em primeiro lugar pela bolinha. 
 
07. Um garoto de 1,5 m de altura, que está parado, em pé, a uma 
distância de 15 m em frente a um muro de 6,5 m de altura, lança 
uma pedra com um ângulo de 45° com a horizontal. 
 
 
 
 Com que velocidade mínima deve lançar a pedra para que esta 
passe por cima do muro? Despreze a resistência do ar. Adote 
g = 10 m/s2. 
 
08. Um helicóptero voa horizontalmente com velocidade constante 
de módulo 180 km/h a uma altura de 80 m acima do teto de um 
automóvel, perseguindo o auto móvel que se move a 144 km/h. 
Num determinado instante, desprende-se do helicóptero um 
parafuso que acaba atingindo o automóvel. Determine o ângulo 
θ no momento em que o parafuso se solta. (Adote g = 10 m/s2.) 
 
 
 
 09. Em uma partida de futebol, a bola é chutada a partir do solo 
descrevendo uma trajetória parabólica cuja altura máxima e o 
alcance atingido são, respectivamente, h e s. Desprezando o 
efeito do atrito do ar, a rotação da bola e sabendo que o ângulo 
de lançamento foi de 45o em relação ao solo horizontal, calcule 
a razão s/h. 
 
 10. Da aresta superior do tampo retangular de uma mesa de 
80 cm de altura, um pequeno corpo é disparado obliquamente, 
com velocidade inicial de módulo 5,00 m/s, conforme mostra a 
figura abaixo. O tampo da mesa é paralelo ao solo e o plano da 
trajetória descrita, perpendicular a ele. Despreze a resistência 
do ar e considere: sen α = 0,60; cos α = 0,80; g = 10 m/s2. 
 
 
 
Sabendo que o corpo tangencia a aresta oposta, determine o 
valor da distância d. 
 
11. Um disco circular disposto horizontalmente, dotado de um 
orifício O próximo à sua borda, é colocado em rotação em torno 
de um eixo vertical com velocidade angular constante ω. 
Subitamente, com o disco na posição indicada na figura, dispara-
se uma bolinha através de O com velocidade �⃗�0 de intensidade 
igual a 10 m/s inclinada de 30° em relação à superfície do disco, 
como se representa. 
 
 Verifica-se que a bolinha, depois de realizar um voo balístico 
sob a ação exclusiva da gravidade (g = 10 m/s2), trespassa o 
disco pelo mesmo orifício O, porém situado em uma posição 
diametralmente oposta em relação à inicial. Adotando-se 
π ≈ 3, pede-se determinar os valores de ω que viabilizam a 
situação proposta. 
 
12. Fernando está parado nas margens de um lago observando o 
movimento de um barco, de comprimento 2,0 m, que se desloca 
para a sua esquerda. Em determinado instante, a partir da parte 
central do barco, um marinheiro lança verticalmente para cima 
uma bola que alcança a altura de 5,0 m. Fernando constata que 
a bola, ao descer, bate a ponta direita do barco (atrás do barco). 
No momento em que a bola foi lançada, o barco estava com uma 
velocidade de módulo igual a 2,0 m/s. Qual a aceleração escalar 
do barco, suposta constante? Despreze a resistência do ar e a 
resistência da água. Adote g = 10 m/s2.