Fisica 1 Exercicios Gabarito 15

Uma pequena esfera é lançada horizontalmente do Uma pequena esfera é lançada horizontalmente do alto de um edifício com velocidade

alto de um edifício com velocidade ₀₀. A figura a seguir. A figura a seguir mostra

mostra a a velocidade velocidade da da esfera esfera no no ponto ponto P P dada trajetória, t segundos após o lançamento, e a escala trajetória, t segundos após o lançamento, e a escala utilizada para representar esse vetor (as linhas verticais utilizada para representar esse vetor (as linhas verticais do quadriculado são paralelas à direção do vetor do quadriculado são paralelas à direção do vetor aceleração da gravidade g).

aceleração da gravidade g). Considerando g = 10m/s

Considerando g = 10m/s22 e desprezando ae desprezando a resistência oferecida pelo ar, determine, a partir da resistência oferecida pelo ar, determine, a partir da figura:

figura:

a) o módulo de a) o módulo de ₀₀;;

b) o instante t em que a esfera passa pelo ponto P. b) o instante t em que a esfera passa pelo ponto P.

Na ausência de resistência do ar, um objeto largado Na ausência de resistência do ar, um objeto largado sob um avião voando em linha reta horizontal com sob um avião voando em linha reta horizontal com velocidade constante:

velocidade constante:

a) subirá acima do avião e depois cairá. a) subirá acima do avião e depois cairá. b) rapidamente ficará para trás.

b) rapidamente ficará para trás. c) rapidamente ultrapassará o avião. c) rapidamente ultrapassará o avião.

d) oscilará para frente e para trás do avião. d) oscilará para frente e para trás do avião. e) permanecerá sob o avião.

e) permanecerá sob o avião.

Um motociclista deseja saltar um fosso de largura Um motociclista deseja saltar um fosso de largura d=4,0m, que separa duas plataformas horizontais. As d=4,0m, que separa duas plataformas horizontais. As plataformas estão em níveis diferentes, sendo que a plataformas estão em níveis diferentes, sendo que a primeira encontra-se a uma altura h=1,25m acima do primeira encontra-se a uma altura h=1,25m acima do nível da segunda, como mostra a figura.

nível da segunda, como mostra a figura.

O motociclista salta o vão com certa velocidade u0 e O motociclista salta o vão com certa velocidade u0 e alcança a plataforma inferior, tocando-a com as duas alcança a plataforma inferior, tocando-a com as duas rodas da motocicleta ao mesmo tempo. Sabendo-se que rodas da motocicleta ao mesmo tempo. Sabendo-se que a distância entre os eixos das rodas é 1,0m e admitindo a distância entre os eixos das rodas é 1,0m e admitindo g=10 m/s

g=10 m/s22, determine:, determine:

a) o tempo gasto entre os instantes em que ele deixa a a) o tempo gasto entre os instantes em que ele deixa a plataforma superior e atinge a inferior.

plataforma superior e atinge a inferior.

b) qual é a menor velocidade com que o motociclista b) qual é a menor velocidade com que o motociclista deve deixar a plataforma superior, para que não caia no deve deixar a plataforma superior, para que não caia no fosso.

fosso.

Num jogo de voleibol o levantador posiciona a bola a Num jogo de voleibol o levantador posiciona a bola a 3,0 m de altura, na d

3,0 m de altura, na direção vertical da rede. Um atacanteireção vertical da rede. Um atacante salta e "crava" a bola na quadra adversária, com salta e "crava" a bola na quadra adversária, com velocidade de 20 m/s e direção indicada na figura velocidade de 20 m/s e direção indicada na figura adiante, sem chance de defesa. Considerando adiante, sem chance de defesa. Considerando cos

cos = = 0,6, 0,6, sen sen = = 0,8, 0,8, massa massa da da bola bola 0,25 0,25 kg kg ee aceleração da gravidade g = 10 m/s

aceleração da gravidade g = 10 m/s22, calcule os itens a, calcule os itens a seguir.

seguir.

a) T

a) Tempo de trânsito da empo de trânsito da bola desde a "cortada" bola desde a "cortada" até tocaraté tocar o chão.

o chão.

b) Distância horizontal d, a partir da rede (A) até onde a b) Distância horizontal d, a partir da rede (A) até onde a bola toca o chão (B).

bola toca o chão (B).

c) Supondo que o impacto da mão contra a bola tenha c) Supondo que o impacto da mão contra a bola tenha durado 0,002 s, qual terá sido a força média de impacto durado 0,002 s, qual terá sido a força média de impacto mão-bola.

mão-bola.

Recentemente, o PAM (Programa Alimentar Mundial) Recentemente, o PAM (Programa Alimentar Mundial) efetuou lançamentos aéreos de 87 t de alimentos efetuou lançamentos aéreos de 87 t de alimentos (sem uso de para-quedas) na localidade de Luvemba, (sem uso de para-quedas) na localidade de Luvemba, em Angola. Os produtos foram ensacados e amarrados em Angola. Os produtos foram ensacados e amarrados sobre placas de madeira para resistirem ao impacto da sobre placas de madeira para resistirem ao impacto da queda.

queda.

www.angola.org. www.angola.org. A figura ilustra o instante em

A figura ilustra o instante em que um desses pacotesque um desses pacotes é abandonado do avião. Para um observador em repouso é abandonado do avião. Para um observador em repouso na Terra, o diagrama que melhor representa a trajetória na Terra, o diagrama que melhor representa a trajetória do pacote depois de abandonado, é :

do pacote depois de abandonado, é : θ  θ  θ  θ  v v r r v v r r v v r r 1 1      D      D      O      O      M      M      U      U      S      S__      A      A    p    p     o     o     s     s      t      t      i      i      l      l    a    a      0      0      2      2    -     F      F       Í       Í     S     S      I      I      C      C      A      A      I      I   -    -     M      M       ó       ó     d     d     u     u      l      l    o    o      1      1      5      5      (      (      E      E    x    x     e     e     r     r     c     c       í       í    c    c      i      i    o    o      1      1      5      5      )      ) www.colegiocursointellectus.com.br www.colegiocursointellectus.com.br Aprovação em tudo que você faz.

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Exercício

Exercício 15

15

a) I a) I b) II b) II c) III c) III d) IV d) IV e) V e) V

Para determinar a velocidade de um projétil, um Para determinar a velocidade de um projétil, um perito, devidamente autorizado, toma um pequeno bloco perito, devidamente autorizado, toma um pequeno bloco de madeira, com massa de 480 g

de madeira, com massa de 480 g e o coloca em repousoe o coloca em repouso na borda de um balcão horizontal de altura h = 1,25 m. na borda de um balcão horizontal de altura h = 1,25 m. A seguir, dispara o projétil, de massa 20 g, A seguir, dispara o projétil, de massa 20 g, paralelamente ao balcão. O projétil penetra no bloco, paralelamente ao balcão. O projétil penetra no bloco, lançando-o ao solo, a uma distância d = 5,0 m da borda lançando-o ao solo, a uma distância d = 5,0 m da borda do balcão, como ilustrado na figura.

do balcão, como ilustrado na figura.

Considerando g = 10 m/s

Considerando g = 10 m/s22 e desprezando os efeitose desprezando os efeitos de atrito com o ar e o movimento de rotação do projétil de atrito com o ar e o movimento de rotação do projétil e do bloco, calcule:

e do bloco, calcule:

a) a velocidade com que o bloco deixa o balcão. a) a velocidade com que o bloco deixa o balcão. b) a velocidade do projétil obtida pelo perito. b) a velocidade do projétil obtida pelo perito.

Na figura a seguir, o objeto 1 parte da origem do Na figura a seguir, o objeto 1 parte da origem do sistema de coordenadas com velocidade

sistema de coordenadas com velocidade 11 na direçãona direção

x e, no mesmo instante, o objeto 2 parte do repouso da x e, no mesmo instante, o objeto 2 parte do repouso da posição x = d, realizando um movimento de queda livre. posição x = d, realizando um movimento de queda livre. Ambos estão sob a ação da aceleração da gravidade, Ambos estão sob a ação da aceleração da gravidade, cujo módulo é g.

cujo módulo é g.

Desprezando a resistência do ar, determine as Desprezando a resistência do ar, determine as coordenadas x e y da posição (em função de d, v coordenadas x e y da posição (em função de d, v₁₁ e ge g)) onde os objetos 1 e 2 encontrar-se-ão.

onde os objetos 1 e 2 encontrar-se-ão.

Em um campeonato recente de voo de precisão, os Em um campeonato recente de voo de precisão, os pilotos de avião deveriam "atirar" um saco de areia pilotos de avião deveriam "atirar" um saco de areia dentro de um alvo localizado no solo. Supondo que o dentro de um alvo localizado no solo. Supondo que o avião voe horizontalmente a 500 m de altitude com uma avião voe horizontalmente a 500 m de altitude com uma velocidade de 144 km/h e que o saco é deixado cair do velocidade de 144 km/h e que o saco é deixado cair do avião, ou seja, no instante do "tiro" a componente avião, ou seja, no instante do "tiro" a componente vertical do vetor velocidade é zero, podemos afirmar vertical do vetor velocidade é zero, podemos afirmar que: Considere a aceleração da gravidade g=10m/s que: Considere a aceleração da gravidade g=10m/s22 ee despreze a resistência do ar)

despreze a resistência do ar)

a) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 100 m do alvo;

a 100 m do alvo;

b) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra b) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 200 m do alvo;

a 200 m do alvo;

c) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra c) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 300 m do alvo;

a 300 m do alvo;

d) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra d) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 400 m do alvo;

a 400 m do alvo;

e) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra e) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 500 m do alvo.

a 500 m do alvo.

Um pacote do correio é deixado cair de um avião Um pacote do correio é deixado cair de um avião queque voa horizontalmente com velocidade constante. voa horizontalmente com velocidade constante. Podemos afirmar que (desprezando a resistência do ar): Podemos afirmar que (desprezando a resistência do ar): a) um observador no avião e um observador em repouso a) um observador no avião e um observador em repouso no solo veem apenas o movimento vertical do objeto. no solo veem apenas o movimento vertical do objeto. b) um observador no avião

b) um observador no avião e um observador em repousoe um observador em repouso no solo veem apenas o movimento horizontal do objeto. no solo veem apenas o movimento horizontal do objeto. c) um observador no solo vê apenas um movimento c) um observador no solo vê apenas um movimento vertical do objeto, enquanto um observador no avião vê vertical do objeto, enquanto um observador no avião vê o movimento horizontal e vertical.

o movimento horizontal e vertical.

d) um observador no solo vê apenas um movimento d) um observador no solo vê apenas um movimento horizontal do objeto, enquanto um observador no avião horizontal do objeto, enquanto um observador no avião vê apenas um movimento vertical.

vê apenas um movimento vertical.

e) um observador no solo vê um movimento horizontal e e) um observador no solo vê um movimento horizontal e vertical do objeto, enquanto um observador no avião vê vertical do objeto, enquanto um observador no avião vê apenas um movimento vertical.

apenas um movimento vertical.

Um avião, em trajetória retilínea paralela à

Um avião, em trajetória retilínea paralela à superfíciesuperfície horizontal do solo, sobrevoa uma região com velocidade horizontal do solo, sobrevoa uma região com velocidade constante igual a 360 km/h. Três pequenas caixas são constante igual a 360 km/h. Três pequenas caixas são largadas, com velocidade inicial nula, de um largadas, com velocidade inicial nula, de um compartimento na base do avião, uma a uma, a compartimento na base do avião, uma a uma, a intervalos regulares iguais a 1 segundo. Desprezando-se intervalos regulares iguais a 1 segundo. Desprezando-se os efeitos do ar no movimento de queda das caixas, os efeitos do ar no movimento de queda das caixas, determine as distâncias entre os respectivos pontos de determine as distâncias entre os respectivos pontos de impacto das caixas no solo.

impacto das caixas no solo.

a) 10 m/s. a) 10 m/s. b) 1,5 s. b) 1,5 s. Letra E. Letra E. a) 0,50s a) 0,50s b) 8,0m/s b) 8,0m/s a) 0,18 s a) 0,18 s b) 2,2 m b) 2,2 m c) 2500 N c) 2500 N 2 2      D      D      O      O      M      M      U      U      S      S__      A      A    p    p     o     o     s     s      t      t      i      i      l      l    a    a      0      0      2      2    -     F      F       Í       Í     S     S      I      I      C      C      A      A      I      I   -    -     M      M       ó       ó     d     d     u     u      l      l    o    o      1      1      5      5      (      (      E      E    x    x     e     e     r     r     c     c       í       í    c    c      i      i    o    o      1      1      5      5      )      ) www.colegiocursointellectus.com.br www.colegiocursointellectus.com.br Aprovação em tudo que você faz.

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GABARITO GABARITO Qu Quesestãtã 0404 Qu Quesestãtã 0303 Qu Quesestãtã 0202 Qu Quesestãtã 0101 Qu Quesestãtã 1010 Qu Quesestãtã 0909 Qu Quesestãtã 0808 v v r r Qu Quesestãtã 0707 Qu Quesestãtã 0606

Letra E. Letra E. a) 10 m/s a) 10 m/s b) 250 m/s b) 250 m/s

O encontro ocorre nas coordenadas (x,y) onde x = d O encontro ocorre nas coordenadas (x,y) onde x = d e y = -g.d

e y = -g.d22/(2v/(2v1122))

Letra D. Letra D.

O tempo de queda do saco de areia será: O tempo de queda do saco de areia será: h = gt h = gt22/2/2 500 = 10.t 500 = 10.t22/2/2 tt22 = 100= 100 t = 10 s t = 10 s

Isto significa que o saco deve ser abandonado 10 s Isto significa que o saco deve ser abandonado 10 s antes do avião sobrevoar do alvo. Como o avião está a antes do avião sobrevoar do alvo. Como o avião está a 144 km/h ou 40 m/s, o saco deverá ser abandonado a 144 km/h ou 40 m/s, o saco deverá ser abandonado a 40.10 = 400 m antes do alvo.

40.10 = 400 m antes do alvo.

Letra E. Letra E.

Desprezando a resistência do ar o pacote fica sujeito Desprezando a resistência do ar o pacote fica sujeito apenas a força peso. Como o pacote possui uma apenas a força peso. Como o pacote possui uma velocidade horizontal, pois estava dentro do avião em velocidade horizontal, pois estava dentro do avião em voo, sob a ação da força peso ele apresentará dois voo, sob a ação da força peso ele apresentará dois movimentos, do ponto de vista de um observador no movimentos, do ponto de vista de um observador no solo, mas apenas o movimento vertical para o solo, mas apenas o movimento vertical para o observador no avião.

observador no avião.

Por inércia as três caixas continuaram em movimento Por inércia as três caixas continuaram em movimento com a mesma velocidade horizontal do avião de 360 com a mesma velocidade horizontal do avião de 360 km/h. Desta forma os impactos no solo ocorrerão sobre km/h. Desta forma os impactos no solo ocorrerão sobre a mesma linha reta, separadas

a mesma linha reta, separadas pela distância percorridapela distância percorrida pelo avião durante aquele 1 s entre os lançamentos das pelo avião durante aquele 1 s entre os lançamentos das caixas. A velocidade de 360 km/h corresponde a 100 m/s caixas. A velocidade de 360 km/h corresponde a 100 m/s e desta forma a distância entre os pontos de impacto e desta forma a distância entre os pontos de impacto será de 100 m. será de 100 m. → → → → → → 3 3      D      D      O      O      M      M      U      U      S      S__      A      A    p    p     o     o     s     s      t      t      i      i      l      l    a    a      0      0      2      2    -     F      F       Í       Í     S     S      I      I      C      C      A      A      I      I   -    -     M      M       ó       ó     d     d     u     u      l      l    o    o      1      1      5      5      (      (      E      E    x    x     e     e     r     r     c     c       í       í    c    c      i      i    o    o      1      1      5      5      )      ) www.colegiocursointellectus.com.br www.colegiocursointellectus.com.br Aprovação em tudo que você faz.

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Resolução Resolução Qu Quesestãtã 1010 Qu Quesestãtã 0909 Qu Quesestãtã 0808 Qu Quesestãtã 0707 Qu Quesestãtã 0606 Qu Quesestãtã 0505