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Física Experimental

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A Sociedade Astronômica Brasileira (SAB) promove anualmente dois eventos educacionais: a Olimpíada Brasileira de Astronomia (OBA) e a Mostra Brasileira de Foguetes (MOBFOG). A MOBFOG é uma olimpíada inteiramente experimental e tem como um de seus objetivos a construção e o lançamento, de forma oblíqua, de foguetes a partir de uma base de lançamento. Os foguetes e suas bases de lançamento são confeccionados de forma individual ou em equipes com até três componentes que, em geral, fazem uso de material de baixo custo. Durante um evento da MOBFOG, duas equipes resolveram adotar como estratégia de competição a utilização, em seus lançamentos, de foguetes de mesma massa, mesma velocidade de lançamento e ângulos de lançamento complementares, ou seja, uma vez conhecido o ângulo de lançamento de uma das equipes, a equipe rival utilizará o complementar desse ângulo.
Desprezando-se a resistência do ar e considerando que os foguetes utilizados pelas duas equipes tenham dimensões desprezíveis, é correto dizer que
a)os foguetes terão alcances diferentes.
b)a altura máxima atingida por ambos os foguetes será a mesma.
c)o tempo de permanência no ar é o mesmo para os dois foguetes.
d)o foguete com maior ângulo de lançamento possui maior energia cinética na altura máxima.
e)a soma das alturas máximas atingidas pelos foguetes independe dos ângulos de lançamento.
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Desvendando com Questões

há 2 anos

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há 2 anos

Aula 6 -Composição de movimentos e movimento parabólico (1)
14 pág.

Aula 6 -Composição de movimentos e movimento parabólico (1)

Respostas

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há 2 anos

Vamos analisar as informações dadas e as alternativas. As duas equipes estão lançando foguetes com a mesma massa e velocidade inicial, mas com ângulos de lançamento complementares. Isso significa que, se um foguete é lançado a um ângulo \( \theta \), o outro é lançado a \( 90° - \theta \). 1. Alcance: Os foguetes terão alcances diferentes, pois o alcance máximo de um projétil depende do ângulo de lançamento. Portanto, a alternativa a) está incorreta. 2. Altura máxima: A altura máxima atingida por um projétil é dada pela fórmula \( h = \frac{v^2 \sin^2(\theta)}{2g} \). Como os ângulos são complementares, a altura máxima de um foguete será diferente da altura máxima do outro. Portanto, a alternativa b) está incorreta. 3. Tempo de permanência no ar: O tempo total de voo de um projétil é dado por \( T = \frac{2v \sin(\theta)}{g} \). Como os ângulos são complementares, os tempos de voo também serão diferentes. Portanto, a alternativa c) está incorreta. 4. Energia cinética na altura máxima: A energia cinética na altura máxima é zero, pois a velocidade vertical é zero nesse ponto. Portanto, a alternativa d) está incorreta. 5. Soma das alturas máximas: A soma das alturas máximas atingidas pelos foguetes depende dos ângulos de lançamento, mas a soma das alturas máximas de dois projéteis lançados com ângulos complementares é uma constante, independentemente dos ângulos específicos. Portanto, a alternativa e) está correta. Assim, a resposta correta é: e) a soma das alturas máximas atingidas pelos foguetes independe dos ângulos de lançamento.

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Conta-se que um curioso incidente aconteceu durante a Primeira Guerra Mundial. Quando voava a uma altitude de dois mil metros, um piloto francês viu o que acreditava ser uma mosca parada perto de sua face. Apanhando-a rapidamente, ficou surpreso ao verificar que se tratava de um projétil alemão.
O piloto consegue apanhar o projétil, pois
a)o avião se movia no sentido oposto ao dele, com velocidade de mesmo valor.
b)o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade de mesmo valor.
c)o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade visivelmente superior.
d)ele foi disparado para cima com velocidade constante, no instante em que o avião francês passou.
e)ele foi disparado em direção ao avião francês, freado pelo ar e parou justamente na frente do piloto.

Em 20 de julho de 1969, Neil Armstrong tornou-se o primeiro homem a pisar na superfície da Lua. Ele foi seguido por Edwin Aldrin, ambos da missão Apollo 11. Eles, e os astronautas que os seguiram, experimentaram a ausência de atmosfera e estavam sujeitos às diferenças gravitacionais. A aceleração da gravidade na Lua tem ⅙ do valor na Terra.
Em relação às condições na Terra, um salto oblíquo na superfície da Lua teria alcance
a)menor, pois a força normal com o solo é menor.
b)menor, pois a altura do salto seria maior.
c)igual, pois o impulso aplicado pelo astronauta é o mesmo.
d)maior, pois a aceleração da gravidade é seis vezes menor.
e)maior, pois na ausência de atmosfera não há resistência do ar.

Em um dia de calor intenso, dois colegas estão a brincar com a água da mangueira. Um deles quer saber até que altura o jato de água alcança, a partir da saída de água, quando a mangueira está posicionada totalmente na direção vertical. O outro colega propõe então o seguinte experimento: eles posicionarem a saída de água da mangueira na direção horizontal, a 1 m de altura em relação ao chão, e então medirem a distância horizontal entre a mangueira e o local onde a água atinge o chão. A medida dessa distância foi de 3 m, e a partir disso eles calcularam o alcance vertical do jato de água. Considere a aceleração da gravidade de 10 ms–2.
O resultado que eles obtiveram foi de
a)1,50 m.
b)2,25 m.
c)4,00 m.
d)4,50 m.
e)5,00 m.

Um barco pode atravessar um rio de largura constante, de modo que o tempo de trajeto seja o mínimo possível. Para tanto, o barco deve ser disposto
a)em um ângulo de 45° em relação às margens do rio.
b)em relação à correnteza de modo que o percurso seja o mínimo possível.
c)de modo que a sua velocidade em relação às margens seja a máxima possível.
d)de modo que sua velocidade resultante em relação às margens seja perpendicular à correnteza.
e)de modo que sua velocidade própria (velocidade relativa às águas) seja perpendicular à correnteza.

Em um vagão ferroviário, que se move com velocidade v0 = 3 m/s com relação aos trilhos, estão dois meninos que correm um em direção ao outro, cada um com velocidade v = 3 m/s em relação ao vagão.
A velocidade dos meninos, vA e vB, com relação aos trilhos, será, respectivamente,
a)0 e 0.
b)3 m/s e 3 m/s.
c)6 m/s e 0.
d)8 m/s e 8 m/s.
e)9 m/s e 0.

Da parte superior de um caminhão, a 5,0 metros do solo, o funcionário 1 arremessa, horizontalmente, caixas para o funcionário 2, que se encontra no solo para pegá-las.
Se cada caixa é arremessada a uma velocidade de 8,0 m/s da base do caminhão, o funcionário 2 deve ficar a uma distância de
a)4,0 m.
b)5,0 m.
c)6,0 m.
d)7,0 m.
e)8,0 m.

Uma bola de basquete quica no chão sucessivas vezes enquanto se movimenta da esquerda para a direita. A figura reúne várias fotografias tiradas ao longo do movimento, em intervalos de tempo muito curtos e iguais. Assim, é possível ver a trajetória da bola.
Analisando os detalhes da trajetória da bola (considerando, nessas circunstâncias, a gravidade constante, a resistência do ar e a rotação da bola desprezíveis), é correto afirmar que ela resulta de duas velocidades, sendo uma vertical e outra horizontal, cujos sentidos e valores são, respectivamente:

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