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Lançamento Horizontal e Oblíquo 04/06/2020 (UEA - SIS) a b c d e (UEA - SIS) a b c d e (EEAR) a b c d (EsPCEx) a b c d e (EsPCEx) c d e a b (PUC-PR) FÍSICA CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Questão 1 Enquanto instalava uma antena na laje do prédio, o zelador acidentalmente esbarrou em um parafuso que estava sobre a mureta, arremessando-o horizontalmente para fora do prédio, com velocidade de 2 m/s. Considere que a aceleração da gravidade no local seja 10 m/s 2 e que a resistência do ar seja desprezível. Sabendo que a altura da mureta até o chão era de 20 m, a distância d, entre a base do prédio e o ponto P em que o parafuso caiu, foi de 2 m. 4 m. 5 m. 6 m. 8 m. Questão 2 Em uma pescaria, um pescador movimenta a chumbada no mesmo momento em que libera completamente a linha, de forma que a chumbada é lançada a partir da superfície com velocidade de intensidade 20 m/s, formando um ângulo de 30º com a superfície das águas do rio, conforme mostra a figura. Considerando que o ar e a linha não modificaram o movimento da chumbada e sabendo que a aceleração da gravidade vale 10 m/s 2 , que sen 30º = 0,5 e cos 30º = 0,8, a distância, em metros, do ponto em que a chumbada caiu na água em relação à posição de arremesso é 32. 26. 18. 12. 8. Questão 3 Um corpo é lançado obliquamente com velocidade , formando um ângulo com a horizontal. Desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que o módulo da velocidade vertical aumenta durante a subida. o corpo realiza um movimento retilíneo e uniforme na direção vertical. o módulo da velocidade no ponto de altura máxima do movimento vertical é zero. na direção horizontal o corpo realiza um movimento retilíneo uniformemente variado. Questão 4 Um projétil é lançado obliquamente, a partir de um solo plano e horizontal, com uma velocidade 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 horizontal do lançamento é: Dados: intensidade da aceleração da gravidade g=10 m/s 2 despreze a resistência do ar 11,7 m 17,5 m 19,4 m 23,4 m 30,4 m Questão 5 Uma esfera é lançada com velocidade horizontal constante de módulo v=5 m/s da borda de uma mesa horizontal. Ela atinge o solo num ponto situado a 5 m do pé da mesa conforme o desenho abaixo. Desprezando a resistência do ar, o módulo da velocidade com que a esfera atinge o solo é de: Dado: Aceleração da gravidade: g=10 m/s 2 4 m/s 5 m/s 5 m/s 6 m/s 5 m/s Questão 6 Num parque da cidade, uma criança lança uma bola verticalmente para cima, percebendo a sua trajetória de subida e descida e, depois, recebe-a em suas mãos. O lançamento dessa bola poderá ser representado pelo gráfico posição (y) versus tempo (t), em que a origem dos eixos coincide com as mãos da criança. Ao considerar a posição (y) da bola em função do tempo (t), assinale o gráfico que descreve corretamente o seu movimento a partir das mãos da criança. a b c d e (ETEC) a b c d e (FACISB) a b Questão 7 Em um famoso jogo eletrônico de arremessar pássaros, a trajetória do lançamento corresponde a parte de uma parábola, como a da figura. Considere que um jogador fez um lançamento de um pássaro virtual cuja trajetória pode ser descrita pela função h(x) = − x 2 + 4x, com x variando entre 0 e 4. O gráfico mostra essa trajetória. O ponto de lançamento do pássaro coincide com a origem do plano cartesiano. Analisando o gráfico, é correto afirmar que o pássaro começa a cair a partir do ponto (2, 4). cair a partir do ponto (4, 2). subir a partir do ponto (2, 4). subir a partir do ponto (4, 2). subir a partir do ponto (3, 3). Questão 8 Dois garotos estão em repouso sobre plataformas elevadas e arremessam, simultaneamente e em sentidos opostos, duas bolas, A e B, com velocidades iniciais horizontais, VA e VB, com VA < VB. As bolas se movem, então, em um mesmo plano vertical que também contém os garotos, livres de resistência do ar. A figura que representa, corretamente, as trajetórias das bolas depois dos arremessos é c d e (Unichristus) a b c d e (UERJ) a b c d (FUVEST) a b c d e (EBMSP) Questão 9 Texto para a questão. BIOMECÂNICA DO SAQUE DE TÊNIS DE QUADRA Sequência do movimento do corpo para realizar um saque no tênis de quadra. O saque se comporta como um lançamento horizontal. KARLOVIC BATE RECORDE DE SAQUE, MAS RODDICK DOMINA TOP 30 O croata Ivo Karlovic entrou para história do tênis mundial. Com um saque de altíssima velocidade, a bola de tênis levou apenas 0,8 s para atingir o solo, quebrando o recorde de saque mais rápido do mundo, superando a marca anterior do norte-americano Andy Roddick. Os dois lances aconteceram em edições da Copa Davis – Karlovic, em 2011, e Roddick, em 2004. Dsiponível em: http://esporte.ig.com.br/tenis/karlovic+bate+recor de+de+sa que+mas+roddick+domina+top+30/n1238139490058.html. (Adaptado). Acesso em: 20 de fevereiro de 2015. Considerando que, no momento do saque, Karlovic sacou a bolinha com uma velocidade , a que altura a bola estava do solo no momento do saque? Dado: g = 10 m/s 2 3,6 m. 3,4 m. 3,2 m. 3,0 m. 2,8 m. Questão 10 Três blocos de mesmo volume, mas de materiais e de massas diferentes, são lançados obliquamente para o alto, de um mesmo ponto do solo, na mesma direção e sentido e com a mesma velocidade. Observe as informações da tabela: A relação entre os alcances A1, A2 e A3 está apresentada em: A1 > A2 > A3 A1 < A2 < A3 A1 = A2 > A3 A1 = A2 = A3 Questão 11 Um drone voando na horizontal, em relação ao solo (como indicado pelo sentido da seta na figura), deixa cair um pacote de livros. A melhor descrição da trajetória realizada pelo pacote de livros, segundo um observador em repouso no solo, é dada pelo percurso descrito na trajetória 1. trajetória 2. trajetória 3. trajetória 4. trajetória 5. Questão 12 a b c d e (UVV) a b c d e (UNIFENAS) a b c d e (UFRGS) a b Um drone voa horizontalmente a 45,0m de altura do solo com velocidade de 5,0m/s quando abandona do ponto O um objeto que atinge o solo no ponto P, conforme a figura. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s 2 e desprezando-se a resistência do ar, é correto afirmar O objeto atinge o ponto P dois segundos depois de ser abandonado. A função horária do movimento vertical do objeto é y = 45 + 5t – 5t 2 . O módulo da velocidade resultante do objeto no ponto P é igual a 25,0m/s. O ponto P encontra-se a 20,0m de distância da vertical que passa pelo ponto O. A equação da trajetória do objeto abandonado, em relação a um referencial fixo no solo, é y = 1/5 x 2 . Questão 13 O Biatlo é um esporte olímpico desde a década de 1960 (a versão feminina só estreou nos Jogos de inverno em 1992), e teve origem com antigas práticas de caça e patrulhamento de fronteiras no norte da Europa. As provas combinam Cross-Country e tiro esportivo (Carabina.22LR), variando de três a cinco voltas no percurso. Na prova masculina, os atletas esquiam 15 km, e cada parada consiste de uma bateria de cinco tiros realizados a 50 metros de distância. Os tiros perdidos tornam-se penalidades. Um dos atletas posiciona seu rifle horizontalmente e efetua um disparo, acertando o centro do alvo. Considere que o projétil deixa a carabina com uma velocidade de 250 m/s e a gravidade como sendo de 10,0 m/s 2 . Contando a partir da linha horizontal do cano da arma, qual é a distância vertical dessa arma até o centro do alvo? 0,10 m. 0,20 m. 0,35 m. 0,48 m. 0,80 m. Questão 14 O atleta mostrado abaixo deve acertar um alvo minúsculo a uma distância de 100 metros. Caso seja considerado que a aceleração da gravidade seja de 10 m/s 2 e que a velocidade horizontal inicial do projétil seja de 100 m/s, que o intervalode tempo entre o disparo e o impacto foi de 1 segundo, desprezando a resistência do ar, qual é a queda vertical, em metros, do projétil? 0,50. 1,00. 2,50. 5,00. 5,50. Questão 15 Dois objetos de massas m1 e m2 (=2m1) encontram-se na borda de uma mesa de altura h em relação ao solo, conforme representa a figura abaixo. O objeto 1 é lentamente deslocado até começar a cair verticalmente. No instante em que o objeto 1 começa a cair, o objeto 2 é lançado horizontalmente com velocidade V0. A resistência do ar é desprezível. Assinale a alternativa que melhor representa os gráficos de posição vertical dos objetos 1 e 2, em função do tempo. Nos gráficos, representa o tempo de queda do objeto 1. Em cada alternativa, o gráfico da esquerda representa o objeto 1 e o da direita representa o objeto 2. c d e (PUC-Campinas) a b c d e (UFGD) a b c d e (UEFS) a b c d e (UNIFENAS) a b c d e (FATEC) a Questão 16 Um objeto foi lançado obliquamente a partir de uma superfície plana e horizontal de modo que o valor da componente vertical de sua velocidade inicial era v0y = 30 m/s e o da componente horizontal era v0x = 8,0 m/s. Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s 2 e desprezando a resistência do ar, o alcance horizontal do objeto foi 12 m. 24 m. 48 m. 78 m. 240 m. Questão 17 Um projétil foi disparado com um ângulo θ acima da horizontal e com uma velocidade inicial v0, em um local onde a aceleração da gravidade é igual a g. Ao chegar a sua altura máxima, depois de um tempo t, é possível afirmar, desprezando a resistência do ar, que a velocidade do projétil é igual a velocidade inicial v0. a distância máxima que esse projétil irá alcançar será . a distância horizontal percorrida será igual a v0t. a altura máxima será igual a . não é possível fazer afirmações, pois não se sabe a massa do projétil. Questão 18 Da borda de uma mesa, uma esfera é lançada horizontalmente de uma altura h, com velocidade inicial v0 . Após cair livre de resistência do ar, a esfera toca o solo horizontal em um ponto que está a uma distância d da vertical que passa pelo ponto de partida, como representado na figura. Considerando que a aceleração da gravidade local tem módulo g, o valor de v0 é Questão 19 Lançando obliquamente uma partícula, com o vetor velocidade formando com a horizontal 30° e tendo módulo de 360 km/h, obtenha o tempo gasto pela partícula para atingir a altura máxima. Adote G=10 m/s² 5 s. 6 s. 7 s. 8 s. 9 s. Questão 20 Em um jogo de futebol, o goleiro, para aproveitar um contra- ataque, arremessa a bola no sentido do campo adversário. Ela percorre, então, uma trajetória parabólica, conforme representado na figura, em 4 segundos. Desprezando a resistência do ar e com base nas informações apresentadas, podemos concluir que os módulos da velocidade → V, de lançamento, e da velocidade → VH, na altura máxima, são, em metros por segundos, iguais a, respectivamente, Dados: senβ 0,8; cosβ 0,6. 15 e 25. b c d e (FAG) b e a c d (UNICENTRO) a b c d e (UEFS) a b c d e (OBF) a b c d e (UPF) d e a b c 15 e 50. 25 e 15. 25 e 25. 25 e 50. Questão 21 Duas pedras são lançadas do mesmo ponto no solo no mesmo sentido. A primeira tem velocidade inicial de módulo 20 m/s e forma um ângulo de 60° com a horizontal, enquanto, para a outra pedra, este ângulo é de 30°. O módulo da velocidade inicial da segunda pedra, de modo que ambas tenham o mesmo alcance, é: DESPREZE A RESISTÊNCIA DO AR. 10 m/s 10 m/s 15 m/s 20 m/s 20 m/s Questão 22 Um projétil é lançado com uma velocidade v0 de módulo igual a 100m/s e com um ângulo de lançamento θ0. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10,0m/s 2 , senθ0 e cosθ0, respectivamente iguais a 0,6 e 0,8, analise as afirmativas, marque com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) O movimento em duas dimensões pode ser modelado como dois movimentos independentes em cada uma das duas direções perpendiculares associadas aos eixos x e y. ( ) O alcance horizontal que o projétil percorre é igual a 48,0m. ( ) O projétil permanece no ar durante um tempo de 12,0s. ( ) O projétil atinge uma altura máxima de 320,0m. A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a V V F F V F V F V F F V F V V F F F V V Questão 23 Considerando um corpo lançado horizontalmente nas proximidades da superfície terrestre, desprezando a resistência do ar e sendo g a aceleração da gravidade, é correto afirmar: O movimento descrito pelo corpo na horizontal é um movimento retilíneo uniformemente acelerado com aceleração igual a 8,0m/s 2 . Se o tempo que o corpo leva para atingir o solo é T, a distância horizontal percorrida por esse corpo é dada por X = gT 2 . Se a altura em que o corpo foi lançado é H, pode-se determinar o tempo para atingir o solo pela expressão t 2 = 2H/g. O vetor velocidade do corpo no início do lançamento é nulo e aumenta uniformemente durante a queda. O movimento desse corpo é um movimento retilíneo, uma vez que a aceleração de queda é constante. Questão 24 Procurando atingir a outra margem de um rio, o garoto representado na figura chuta uma bola de massa (m), com uma velocidade de valor (v0), atingindo o ponto A da figura, a 40 m de distância da base. Desprezandose as resistências viscosas e considerando-se que ele se encontra a uma altura de 20,0 m em relação ao nível do ponto desejado, módulo aproximado dessa velocidade: 19,5 m/s 15,5 m/s 22,5 m/s 30,0 m/s 45,0 m/s Questão 25 O goleiro de um time de futebol bate um “tiro de meta” e a bola sai com velocidade inicial de módulo Vo igual a 20 m/s, formando um ângulo de 45º com a horizontal. O módulo da aceleração gravitacional local é igual a 10 m/s 2 . Desprezando a resistência do ar e considerando que sen 45°= /2; cos 45° = /2; tg 45° = 1 e = 1,4, é correto afirmar que: a altura máxima atingida pela bola é de 20,0 m. o tempo total em que a bola permanece no ar é de 45. a velocidade da bola é nula, ao atingir a altura máxima. a bola chega ao solo com velocidade de módulo igual a 10 m/s. a velocidade da bola tem módulo igual a 14 m/s ao atingir a altura máxima.
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