Exercícios - Lançamento Vertical e Queda Livre

Considere que uma pedra é lançada verticalmente para cima e atinge uma altura máxima H. Despreze a resistência do ar e considere um referencial com origem no solo e sentido positivo do eixo vertical orientado para cima.

Assinale o gráfico que melhor representa o valor da aceleração sofrida pela pedra, desde o lançamento até o retorno ao ponto de partida.

Em uma região onde a aceleração da gravidade tem módulo constante, um projétil é disparado a partir do solo, em uma direção que faz um ângulo α com a direção horizontal, conforme representado na figura abaixo.

Assinale a opção que, desconsiderando a resistência do ar, indica os gráficos que melhor representam, respectivamente, o comportamento da componente horizontal e o da componente vertical, da velocidade do projétil, em função do tempo.

Em uma tribo indígena de uma ilha tropical, o teste derradeiro de coragem de um jovem é deixar-se cair em um rio, do alto de um penhasco. Um desses jovens se soltou verticalmente, a partir do repouso, de uma altura de 45 m em relação à superfície da água. O tempo decorrido, em segundos, entre o instante em que o jovem iniciou sua queda e aquele em que um espectador, parado no alto do penhasco, ouviu o barulho do impacto do jovem na água é, aproximadamente:

Um elevador sobe verticalmente com velocidade constante v₀, e, em um dado instante de tempo t₀, um parafuso desprende-se do teto. O gráfico que melhor representa, em função do tempo t, o módulo da velocidade v desse parafuso em relação ao chão do elevador é:

Objetos em queda sofrem os efeitos da resistência do ar, a qual exerce uma força que se opõe ao movimento desses objetos, de tal modo que, após um certo tempo, eles passam a se mover com velocidade constante. Para uma partícula de poeira no ar, caindo verticalmente, essa força pode ser aproximada por , sendo  a velocidade da partícula de poeira e b uma constante positiva. O gráfico mostra o comportamento do módulo da força resultante sobre a partícula, F_R, como função de v, o módulo de .

O valor da constante b, em unidades de N·s/m, é:

Uma bola de massa m é solta do alto de um edifício. Quando está passando pela posição y = h, o módulo de sua velocidade é v. Sabendo-se que o solo, origem para a escala de energia potencial, tem coordenada y = h₀, tal que h > h₀ > 0, a energia mecânica da bola em y = (h - h_o) / 2 é igual a:

Um corpo de massa 2kg é colocado momentaneamente em repouso em uma certa altura do solo, onde em seguida, cai livremente sob a ação unicamente da gravidade. Adote o valor da aceleração da gravidade local igual a 10 m/s². Podemos afirmar que o deslocamento percorrido por esse corpo e sua energia cinética nos dois primeiros segundos de queda são, respectivamente:

Um objeto de 1 quilograma cai livremente (a partir do repouso) de uma certa altura sob ação da gravidade e na presença de uma força de resistência do ar de 2 newtons. Considere a aceleração da gravidade como sendo aproximadamente 10 metros por segundo ao quadrado. Então a velocidade do objeto e o deslocamento percorrido por ele após 2 segundos de queda são, aproximadamente:

Uma bola de 0,5kg é colocada (momentaneamente em repouso) em uma certa altura, em relação ao solo, e cai sob ação da gravidade e de uma resistência do ar de 2N. Adote o valor aproximado da aceleração da gravidade de 10m/s². O deslocamento da bola nos dois primeiros segundos de queda é de:

Uma bola de 400g é colocada (momentaneamente em repouso) em uma certa altura, em relação ao solo, e cai livremente sob ação da gravidade com aceleração de aproximadamente 10m/s². A força resultante sobre a bola vale cerca de: