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F R E N T E 1 65 6 Mackenzie 2015 Um zagueiro chuta uma bola na di- reção do atacante de seu time, descrevendo uma trajetória parabólica. Desprezando-se a resistência do ar, um torcedor afirmou que I. a aceleração da bola é constante no decorrer de todo movimento. II. a velocidade da bola na direção horizontal é constante no decorrer de todo movimento. III. a velocidade escalar da bola no ponto de altura máxima é nula. A se somente a afirmação I estiver correta. se somente as afirmações I e III estiverem corretas. C se somente as afirmações II e III estiverem corretas. se as afirmações I, II e III estiverem corretas. se somente as afirmações I e II estiverem corretas. 7 PUC-PR Um projétil de massa 100 g é lançado obli- quamente a partir do solo, para o alto, numa direção que forma 60° com a horizontal, com velocidade de 120 m/s, primeiro na Terra e posteriormente na Lua. Considerando a aceleração da gravidade da Terra o sêxtuplo da gravidade lunar e desprezíveis todos os atritos nos dois experimentos, analise as proposições a seguir. I. A altura máxima atingida pelo projétil é maior na Lua que na Terra. II. A velocidade do projétil, no ponto mais alto da tra- jetória, será a mesma na Lua e na Terra. III. O alcance horizontal máximo será maior na Lua. IV. A velocidade com que o projétil toca o solo é a mesma na Lua e na Terra. Está(ão) correta(s): A apenas III e IV. apenas II. C apenas III. todas. nenhuma delas. 8 UFSC Um vagão hermeticamente fechado e à prova de som encerra em seu interior um homem e trafega em um trecho reto de estrada. O homem lança uma moeda verticalmente para cima (em relação a ele), deixando-a cair em seguida. A partir dessa experiên- cia, considere as sentenças: I. O homem não tem condições de descobrir se o trem está parado ou em movimento retilíneo uni- forme porque, em ambas as hipóteses, a moeda descreve trajetória retilínea em relação ao vagão. II. O sentido do movimento do vagão não pode ser determinado pelo homem, caso o vagão se mova com velocidade constante. III. O homem tem condições de descobrir se o trem está acelerado. Quais são as sentenças verdadeiras? 9 UFPE Numa partida de futebol, uma falta é cobrada de modo que a bola é lançada segundo um ângulo de 30° com o gramado. A bola alcança uma altura máxi- ma de 5,0 m. Qual é o módulo da velocidade inicial da bola em km/h? Despreze a resistência do ar. 5 UFRGS 2020 Dois projéteis são disparados simulta- neamente no vácuo, a partir da mesma posição no solo, com ângulos de lançamento diferentes, q1 < q2, conforme representa a figura abaixo. Os grácos a seguir mostram, respectivamente, as posições verticais y como função do tempo t, as po- sições horizontais x como função do tempo t e as posições verticais y como função das posições hori- zontais x, dos dois projéteis. Analisando os grácos, pode-se armar que I. o valor inicial da componente vertical da ve- locidade do projétil 2 é maior do que o valor inicial da componente vertical da velocidade do projétil 1. II. o valor inicial da componente horizontal da ve- locidade do projétil 2 é maior do que o valor inicial da componente horizontal da velocidade do projétil 1. III. os dois projéteis atingem o solo no mesmo instante. Quais estão corretas? A Apenas I. Apenas II. C Apenas I e III. Apenas II e III. I, II e III. FÍSICA Capítulo 7 Lançamento oblíquo no vácuo66 10 Fuvest Um gato, de 1 kg, dá um pulo, atingindo uma altura de 1,25 m e caindo a uma distância de 1,5 m do local do pulo. a) Calcule a componente vertical de sua velocidade inicial. b) Calcule a velocidade horizontal do gato. 11 FEI Uma pessoa na traseira de um caminhão atira uma pedra obliquamente para trás com velocidade de 8,00 m/s, que forma com uma vertical presa ao carro um ângulo de 30°. Para uma pessoa estacio- nada à beira da estrada, a pedra cai exatamente segundo a vertical. Determine a velocidade do ca- minhão, em km/h. 12 Unifesp 2018 Um avião bombardeiro sobrevoa uma superfície plana e horizontal, mantendo constantes uma altitude de 500 m e uma velocidade de 100 m/s. Fixo no solo, um canhão antiaéreo será disparado com a intenção de acertar o avião. Considere que o avião e o canhão estejam contidos em um mesmo plano vertical, despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s 2 . a) Quantos metros antes da vertical que passa pelo canhão o piloto do avião deve abandonar uma bomba para acertá-lo no solo? b) Considere que o canhão não tenha sido atin- gido pela bomba e que, na tentativa de acertar o avião, um artilheiro dispare desse canhão um projétil com velocidade inicial v0, exatamente no momento em que o avião passa verticalmente sobre ele. Desprezando as dimensões do avião e considerando que o avião não altere sua ve- locidade, qual o mínimo valor de v0 para que o artilheiro tenha sucesso? 13 UCPel 2017 No primeiro dia dos jogos olímpicos de 2016, o paulista Felipe Wu, de 24 anos, conquistou medalha de prata na prova de tiro esportivo com cara- bina de ar comprimido para a distância de 10 metros, conquistando a primeira medalha do Brasil na compe- tição. Uma carabina de ar comprimido lança o projétil com velocidade inicial de aproximadamente 170 m/s. Considere g = 9,81 m/s 2 e despreze a resistência do ar. Assinale a alternativa correta abaixo. A O alcance do projétil é máximo para um ângulo de tiro de 45° com a horizontal, sendo praticamen- te igual a 1 700 m. A altura máxima possível para o projétil é obtida com um ângulo de tiro de 100° com a horizontal e vale aproximadamente 2 946 m. b O alcance do projétil é máximo para um ângulo de tiro de 45° com a horizontal, sendo praticamente igual a 2 536 m. A altura máxima possível para o projétil é obtida com um ângulo de tiro de 100° com a horizontal e vale aproximadamente 1700 m. C O alcance do projétil é máximo para um ângulo de tiro de 55° com a horizontal, sendo praticamente igual a 2 946 m. A altura máxima possível para o projétil é obtida com um ângulo de tiro de 90° com a horizontal e vale aproximadamente 1 170 m. d O alcance do projétil é máximo para um ângulo de tiro de 45° com a horizontal, sendo praticamente igual a 2 946 m. A altura máxima possível para o projétil é obtida com um ângulo de tiro de 90° com a horizontal e vale aproximadamente 736 m. e O alcance do projétil é máximo para um ângulo de tiro de 55° com a horizontal, sendo praticamente igual a 2 946 m. A altura máxima possível para o projétil é obtida com um ângulo de tiro de 90° com a horizontal e vale aproximadamente 1253 m. 14 UEA Um índio lança uma echa para atingir uma tarta- ruga que se encontra na outra margem de um lago. Qual será o ângulo de elevação desse lançamento, sabendo que a tartaruga está a 300 m de distância horizontal do ponto de lançamento e que o tempo to- tal do percurso da echa é 30 s? Dado: Considere g = 10 m/s 2 . A tg 1 15 b tg 1 30 C sen 1 10 d sen 1 30 e cos 1 10 15 Unicamp Até os experimentos de Galileu Galilei, pen- sava-se que quando um projétil era arremessado, o seu movimento devia-se ao impetus, o qual mantinha o projétil em linha reta e com velocidade constante. Quando o impetus acabasse, o projétil cairia verti- calmente até atingir o chão. Galileu demonstrou que a noção de impetus era equivocada. Consideremos que um canhão dispara projéteis com uma velocida- de inicial de 100 m/s, fazendo um ângulo de 30° com a horizontal. Dois artilheiros calcularam a trajetória de um projétil: um deles, Simplício, utilizou a noção de impetus, o outro, Salviati, as ideias de Galileu. Os dois artilheiros concordavam apenas em uma coisa: o alcance do projétil. a) Qual o alcance do projétil? b) Qual a altura máxima alcançada pelo projétil, se- gundo os cálculos de Salviati? c) Qual a altura máxima calculada por Simplício? F R E N T E 1 67 16 Unitau Um alvo de altura 1,0 m encontra-se a certa dis- tância x do ponto de disparo de uma arma, que está alinhada com o centro daquele. A armaé, então, mi- rada no centro do alvo e o projétil sai com velocidade horizontal 500 m/s. Supondo nula a resistência do ar e adotando g = 10 m/s 2 , qual a distância máxima a que se deve localizar a arma do alvo de modo que o pro- jétil o atinja? 17 Um avião de bombardeio voa horizontalmente em li- nha reta, à altura H, com velocidade v. Desprezando influências do ar no movimento da bomba, determine o ângulo θ, no momento da largada da bomba, para que ela atinja o alvo. θ Linha de visada Trajetória parabólica Alvo Solo H v 18 UFG Uma esfera rola sobre uma mesa horizontal, aban- dona essa mesa com uma velocidade horizontal v0 e toca o solo após 1 s. Sabendo que a distância hori- zontal percorrida pela bola é igual à altura da mesa, a velocidade v0, considerando g = 10 m/s 2 , é de: a 1,25 m/s b 10,00 m/s c 20,00 m/s d 5,00 m/s e 2,50 m/s 19 Vunesp Em voo horizontal, a 3 000 m de altitude, com a velocidade de 540 km/h, um bombardeiro deixa cair uma bomba. Esta explode 15 s antes de atingir o solo. Desprezando a resistência do ar, calcule a velocidade da bomba no momento da explosão. Dado: g = 10 m/s 2 . 20 Unicamp Um habitante do planeta Bongo atirou uma echa e obteve os grácos a seguir. Sendo x a distân- cia horizontal e y a vertical: 5 4 3 2 1 1 2 3 4 0 0 5 4 3 2 1 1 2 3 4 0 0 x (metros) t (segundos) y (metros) x (metros) ) Qual a velocidade horizontal da flecha? ) Qual a velocidade vertical inicial da flecha? ) Qual o valor da aceleração da gravidade no plane- ta Bongo? 21 EsPCEx 2016 Um projétil é lançado obliquamente, a partir de um solo plano e horizontal, com uma velo- cidade que forma com a horizontal um ângulo α e atinge a altura máxima de 8,45 m. Sabendo que, no ponto mais alto da trajetória, a velocidade escalar do projétil é 9,0 m/s, pode-se afirmar que o alcance hori- zontal do lançamento é: Dados: intensidade da aceleração da gravidade g = 10 m/s 2 ; des- preze a resistência do ar. a 11,7 m b 17,5 m c 19,4 m d 23,4 m e 30,4 m 22 Cesgranrio Para bombardear um alvo, um avião em voo horizontal a uma altitude de 2,0 km solta a bom- ba quando a sua distância horizontal até o alvo é de 4,0 km. Admite-se que a resistência do ar seja desprezível. Para atingir o mesmo alvo, se o avião voasse com a mesma velocidade, mas, agora, a uma altitude de apenas 0,50 km, ele teria que soltar a bomba a que distância horizontal do alvo? 23 UFPB Um jogador de tênis de mesa arremessa uma bola horizontalmente, com velocidade v0, de uma mesa com altura h. A uma distância R dessa mesa existe uma chapa metálica fina e rígida com altura h 2 , conforme repre- sentado abaixo: v 0 h R 2 h Nesse contexto, desprezando-se as perdas de energia da bola por atrito com o ar, ou devido a possível impac- to com a chapa, identique as armativas corretas. I. O menor valor que v0 pode ter, para que a bola passe por cima da parede, é R g h . II. O tempo que a bola leva para atingir o solo não depende de v0. III. O tempo para a bola cair a primeira metade da altura é o mesmo para a segunda metade. IV. A componente horizontal da velocidade da bola, antes de atingir o solo, é v0. V. O tempo de queda da bola, em um planeta cuja aceleração da gravidade seja 2g, será maior que na Terra. FÍSICA Capítulo 7 Lançamento oblíquo no vácuo68 24 PUC-SP O esquema representa uma correia que transporta minério, lançando-o no recipiente R. A ve- locidade da correia é constante e a aceleração local da gravidade é 10 m/s2. 1 m 4 m 5 m R v a) Para que todo o minério caia dentro do recipiente, a velocidade v da correia, dada em m/s, deve satis- fazer a desigualdade: A 2 < v < 3 b 2 < v < 5 C 1 < v < 3 d 1 < v < 4 e 1 < v < 5 ) Se for aumentado o desnível entre a correia trans- portadora e o recipiente R, o intervalo de variação das velocidades-limite para que todo o minério caia em R: A permanece o mesmo, assim como os valores das velocidades-limite. b permanece o mesmo, mas os valores das velocida- des-limite aumentam. C permanece o mesmo, mas os valores das velocida- des-limite diminuem. d aumenta. e diminui. 25 Fuvest Durante um jogo de futebol, um chute forte, a partir do chão, lança a bola contra uma parede pró- xima. Com auxílio de uma câmera digital, foi possível reconstituir a trajetória da bola, desde o ponto em que ela atingiu sua altura máxima (ponto A) até o ponto em que bateu na parede (ponto B). As posições de A e B estão representadas na figura. Após o choque, que é elástico, a bola retorna ao chão e o jogo prossegue. A B g 4,2 m 6,0 m 5,0 m Dados: Vy é positivo quando a bola sobe; Vx é positivo quando a bola se move para a direita. a) Estime o intervalo de tempo t1, em segundos, que a bola levou para ir do ponto A ao ponto B. ) Estime o intervalo de tempo t2, em segundos, du- rante o qual a bola permaneceu no ar, do instante do chute até atingir o chão após o choque. c) Represente, no sistema de eixos da folha de resposta, em função do tempo, as velocidades ho- rizontal Vx e vertical Vy da bola em sua trajetória, do instante do chute inicial até o instante em que atinge o chão, identificando por Vx e Vy, respectiva- mente, cada uma das curvas. 26 Fuvest Uma bola chutada horizontalmente de cima de uma laje, com velocidade V0, tem sua trajetória par- cialmente registrada em uma foto, representada no desenho abaixo. A bola bate no chão, no ponto A, vol- tando a atingir o chão em B, em choques parcialmente inelásticos. Foto BA 1,6 m D = ? v0 Note e adote: Nos choques, a velocidade horizontal da bola não é alterada. Desconsidere a resistência do ar, o atrito e os efeitos de rotação da bola. a) Estime o tempo T, em s, que a bola leva até atingir o chão, no ponto A. ) Calcule a distância D, em metros, entre os pontos A e B. c) Determine o módulo da velocidade vertical da bola VA, em m/s, logo após seu impacto com o chão no ponto A. 27 FCC Se um pequeno furo horizontal for feito na parede vertical de um reservatório que contenha um líquido ideal (sem viscosidade), um lete de líquido escoará pelo furo, e sua velocidade inicial terá intensidade =v 2gh, onde g é o módulo da aceleração da gravi- dade. Considere o movimento do uido como o de um projétil lançado no vácuo, a partir do furo, com ve- locidade v. v F L G