FÍSICA E QUÍMICA A – 11º ANO

Ficha de trabalho 7Lançamento vertical sem atrito

1. Associa as descrições de movimentos indicadas na coluna I às expressões da coluna II.

Coluna I Coluna II

1 - Corpo lançado de baixo para cima a partir do solo

2 - Corpo lançado de cima para baixo com velocidade inicial de 2 m/s

3 - Corpo cai em queda livre de uma altura de 5 m

4 - Corpo lançado verticalmente para cima a partir da altura de 2 m.

A: y = 5 – 5t2

B: y = 5t – 5t2

C: y = 10 - 2t – 5t2

D: y = 2 + 10t – 5t2

2. Um corpo de 2 ,0 kg é la rgado do topo da torre de menagem de um c as telo

que tem 40 m de altura (figura ao lado). Considera desprezáveis todos os

atritos e g = 10m s-2.

2.1) Calcula o valor da resultante das forças que actuam sobre o corpo. (R: 20 N)

2.2) Calcula o valor da velocidade com que o corpo chega ao solo. (R: 28 m/s)

2.3) Calcula o instante em que o corpo passa à altura de 20 m. (R: 2,0 s)

2.4) Critica a afirmação: "Se o corpo tivesse uma massa de 4,0 kg, a vel o ci d ad

e a t i ng i d a , a o c he g a r a o s o l o , s e r i a d up l a d a q uela q ue fo i

atingida".

3. Na figura ao lado estão três crianças que deixam cair, das suas janelas,

os seus brinquedos.

3.1) Se os brinquedos caírem todos no mesmo instante, indica qual o

que atinge:

3.1.1.) primeiro o solo; (R: Filipe)

3.1.2.) o solo com maior velocidade. (R: João)

3.2) Escreve as expressões que traduzem a posição de cada um dos

brinquedos em função do tempo.

R: yFilipe = 10 – 5 t2 (SI); yRaquel = 30 – 5 t2 (SI); yJoão = 50 – 5 t2 (SI)

3.3) Calcula o tempo que o brinquedo do João demora a atingir o solo.

(R: t = 3,2 s)

4. Um grupo de astronautas do séc. XXVI, ao atingir um planeta da Estrela WXYZ lança um corpo de 100

g rectilineamente ao ar, verificando ser o movimento do corpo descrito pela equação:

y = 80 t - 10 t2 ( S I )

Considerando desprezáveis todos os atritos, calcula:

4.1) o módulo da aceleração da gravidade do referido planeta. (R: 20 m/s2)

4.2) o valor da resultante das forças que actuam sobre o corpo. (R: 2,0 N)

4.3) a altura do ponto mais a l t o atingido pelo corpo. (R: 160 m)

4.4) o(s) instante(s) em que o corpo passa à altura de 60 m. Explica os resultados obtidos. (R: t = 0,84 s

e t = 7,2 s)

5. Fotografias tiradas por uma sonda

espacial na superfície do planeta

XPTO revelaram a queda livre, de

uma altura de 126 m, de um objecto

voador não identificado, a partir do

repouso. Se o intervalo de tempo

entre duas fotografias for de 1,5 s e

sabendo que no planeta em causa

não há atmosfera, calcula o valor da aceleração da gravidade deste planeta. (R: 28 m/s2)

6. O “Base Jump” é um desporto no qual o praticante salta do alto de uma estrutura utilizando um

pára-quedas. Para ser bem sucedido, o praticante deve esperar 3 s após o salto para

adquirir velocidade suficiente para accionar o pára-quedas. Desprezando todos os atritos e

sabendo que o valor da velocidade inicial é nula, determina:

6.1) o valor da velocidade mínima para se abrir o pára-quedas. (R: 30 m/s)

6.2) a distância percorrida até à abertura do pára-quedas. (R: 45 m)

7. Uma pedra A é lançada verticalmente para cima do alto de uma torre de 40 m, com uma

velocidade de valor 6,0 m/s. Simultaneamente, foi atirada do solo ao ar uma pedra B, com uma

velocidade de valor 40 m/s. Os lançamentos ocorrem na mesma vertical. Considerando

desprezáveis todos os atritos e g = 10 m/s2, determina:

7.1) a altura máxima atingida pela pedra A; (R: 41,8 m)

7.2) o valor da posição da pedra B quando a pedra A atinge a altura máxima; (R: 22,2 m)

7.3) em que instante a pedra B atinge a pedra A; (R: 1,18 s)

7.4) o valor da posição em que os corpos chocam. (R: 40,1 m)

8. Um fogueteiro lança foguetes a partir do solo e na vertical.

8.1) Determina a velocidade com que devem ser lançados para que consigam atingir a altura de 250 m.

(R: 70,7 m/s)

8.2) Escreve a expressão que permite determinar a velocidade do foguete. (R: v = 70,7 – 10 t (SI))

8.3) Verifica se os dois foguetes lançados com um intervalo de 5,0 s se cruzam no ar.