física geral e experimental: mecânica · um objeto foi lançado verticalmente para cima, a partir...

Física Geral e Experimental:

Mecânica

Erica Monteiro Diogo

Lista de exercícios de apoio

1.Qual é o tempo de queda de uma pedra

abandonada de uma altura de 20 m em

relação ao solo?

2. Qual é a velocidade com que uma pedra

abandonada de uma altura de 45 m atinge o

solo? (Despreze a resistência do ar e suponha

g = 10 m/s²)


3. Da janela do oitavo andar, a 30 m de altura,

uma pessoa lança uma esfera verticalmente

para baixo com velocidade de 10 m/s. Depois

de quanto tempo a esfera lançada terá

percorrido metade da distância até o solo?


4. Uma pequena pedra despenca do oitavo andar

de um edifício, a 31,25 m do solo. Supondo g = 10

m/s² e desprezando a resistência do ar, calcule:

a) O tempo que a pedra demora para atingir o

solo.

b) A velocidade com que a pedra atinge o solo.

c) A altura, em relação ao solo, em que a pedra se

encontrava 2 s após ter iniciado sua queda.

d) A distância que a pedra havia percorrido

quando sua velocidade instantânea era igual a 15

m/s.


5. Um corpo em queda livre, a partir do

repouso, percorre uma certa distância d nos

dois primeiros segundos de queda. Qual é a

distância que o corpo percorrerá nos dois

segundos seguintes?

6. Lançando um objeto verticalmente para

baixo com velocidade de 8 m/s, qual será sua

veloicdade ao atingir o solo, 30 m abaixo do

ponto de lançamento? Suponha g = 10 m/s².


7. Distraidamente, o morador do 7° andar de

um prédio deixa cair sua carteira, que três

segundos mais tarde atinge o solo, 30 m

abaixo. O movimento de queda da carteira foi

uma queda livre? Justifique.


8. (UNICAMP-SP) Uma atração que está se tornando

muito popular nos parques de diversão consiste em

uma plataforma que despenca, a partir do repouso,

em queda livre de uma altura de 75 m. Quando a

plataforma se encontra 30 m acima do solo, ela passa

a ser freada por uma força constante e atinge o

repouso quando chega ao solo.

a) Qual é o valor absoluto da aceleração da

plataforma durante a queda livre?

b) Qual é a velocidade da plataforma quando o freio é

acionado?

c) Qual é o valor da aceleração necessária para

imobilizar a plataforma?


9. (PUC-RJ) Um objeto em repouso é largado do

alto de um prédio de altura H, e leva um

intervalo de tempo T para chegar ao chão

(despreze a resistência do ar e considere g = 10

m/s²). O mesmo objeto largado de (H/4) chega ao

chão em um intervalo de tempo de (T – 3 s), ou

seja, 3 segundos a menos que o objeto

largado do alto.

a) Calcule o valor de T. Se preferir, você pode

comparar as equações para o objeto cair de H e

para cair de (H/4).

b) Calcule a altura H.


10. Duas pedras A e B de massas,

respectivamente 1 kg e 2 kg foram lançadas

verticalmente para cima, ambas com

velocidades de 15 m/s. Desprezando a

resistência do ar e adotando g = 10 m/s²,

responda:

a) Qual das duas pedras atingiu a maior altura

em relação ao solo?

b) Qual a altura máxima, em relação ao solo,

atingida pelas pedras?

c) Em quais instantes as pedras atingiram a

altura de 10 metros em relação ao solo?


11. Um objeto foi lançado verticalmente para

cima, a partir do solo, com velocidade de 12

m/s. Construa os gráficos v x t e s x t do

movimento do objeto, desde o instante do

lançamento até o instante em que retorna ao

solo, adotando g = 10 m/s² e desprezando a

resistência do ar.


12. Uma bola é solta de uma altura de 30 m

no mesmo instante em que, na mesma

vertical do movimento de descida da bola,

uma pedra é lançada verticalmente para cima

com velocidade de 20 m/s. Em qual altura, em

relação ao solo, ocorrerá o encontro entre a

bola que desce e a pedra que sobre? (Adote g

= 10 m/s² e despreze a resistência do ar.)


13. Com qual valor de velocidade devemos lançar

uma pedra verticalmente para cima a fim de que

ela atinja a altura máxima de 12 m? Despreze a

resistência do ar e adote g = 10 m/s².

14. Um pequeno projétil é atirado verticalmente

para cima e após 5 segundos volta à posição da

qual foi lançado. Desprezando a resistência do ar

e adotando g = 10 m/s², calcule:

a) A velocidade de lançamento do projétil.

b) A altura máxima atingida pelo projétil.


15. (UFRGS-RS) Um projétil de brinquedo é

arremessado verticalmente para cima, da beira

da sacada de um prédio, com uma velocidade

inicial de 10 m/s. o projétil sobe livremente e, ao

cair, atinge a calçada do prédio com uma

velocidade de módulo igual a 30 m/s. Indique

quanto tempo o projétil permaneceu no ar

supondo o módulo da aceleração da gravidade

igual a 10 m/s² e desprezando os efeitos de atrito

sobre o movimento do projétil.

a) 1 s. b) 2 s. c) 3 s. d) 4 s. e) 5 s.


16. (UFV-MG) Uma bola é solta de uma altura

de 45 m e cai verticalmente. Um segundo

depois, outra bola é arremessada, da mesma

altura, verticalmente para baixo. Sabendo que

a aceleração da gravidade no local é 10 m/s² e

desprezando a resistência do ar, a velocidade

com que a última bola deve ser arremessada

para baixo, para que as duas atinjam o solo no

mesmo instante, é:

a) 12,5 m/s. b) 7,5 m/s. c) 75,0 m/s

d) 1,25 m/s e) 0,75 m/s.


17. (PUC-RJ) Um jogador de futebol chuta uma bola,

que está no chão, verticalmente para cima com uma

velocidade de 20 m/s. O jogador, imediatamente após

chutar a bola, sai correndo para a frente com uma

velocidade de 8 m/s. Considere g = 10 m/s².

a) Calcule o tempo de vôo da bola até ela voltar a

bater no chão.

b) Calcule a distância percorrida pelo jogador, na

horizontal, até a bola bater no chão novamente.

c) Calcule qual seria a distância percorrida pelo

jogador se ele tivesse partido do ponto inicial (onde

ele chutou a bola) com velocidade inicial nula e

aceleração de 2 m/s², em vez de ter uma velocidade

constante de 8 m/s.


18. (PUC-RJ) Uma bola é lançada

verticalmente para cima, a partir do solo, e

atinge uma altura máxima de 20 m.

Considerando a aceleração da gravidade g =

10 m/s², a velocidade inicial de lançamento e o

tempo de subida da bola são:

a) 10 m/s e 1 s.

b) 20 m/s e 2 s.

c) 30 m/s e 3 s.

d) 40 m/s e 4 s.

e) 50 m/s e 5 s.


19. (PUC-MG) Um helicóptero está descendo

verticalmente e, quando está a 100 m de

altura, um pequeno objeto se solta dele e cai

em direção ao sol, levando 4 s para atingi-lo.

Considerando-se g = 10 m/s², a velocidade de

descida do helicóptero, no momento em que

o objeto se soltou, vale, em km/h:

a) 25.

b) 144.

c) 108.

d) 18.


Gabarito:

1. t = 2 s.

2. v = 30 m/s.

3. t = 1 s.

4. a) t = 2,5 s.

b) v = 25 m/s.

c) h = 11,25 m.

d) Ds = 11,25 m.

5. Ds = 60 m, se g = 10 m/s², ou Ds = 3d.


Gabarito:

6. v = 25,77 m/s.

7. Não foi uma queda livre, pois o tempo de

queda deveria ser aproximadamente 2,4 s,

caso g =10 m/s².

8. a) g = 9,8 m/s².

b) v = 30 m/s.

c) a = -15 m/s².

9. a) T = 6 s.

b) H = 180 m.


Gabarito:

10. a) A mesma altura.

b) Ds = 11,25 m.

c) t = 1 e t = 2 s.

11. v = 12 – 10 t e s = 12 t – 5 t²

12. sbola = 18,75 m.

13. v = 15,5 m/s

14. a) v = 25 m/s.

b) h = 31,25 m.


Gabarito:

15. b

16. a

17. a) t = 4 s.

b) Ds = 32 m.

c) Ds = 16 m.

18. c

19. d

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