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proenem.com.br LANÇAMENTO HORIZONTAL EXERCÍCIOS DE FÍSICA 1. (Uerj 2016 modificada ) Quatro bolas são lançadas horizontalmente no espaço, a partir da borda de uma mesa que está sobre o solo. Veja na tabela abaixo algumas características dessas bolas. Bolas Material Velocidade inicial 1(m s ) Tempo de queda (s) 1 chumbo 4,0 1t 2 vidro 4,0 2t 3 madeira 2,0 3t 4 plástico 2,0 4t A relação entre os tempos de queda de cada bola pode ser expressa como: a) 1 2 3 4t t t t b) 1 2 3 4t t t t c) 1 2 3 4t t t t d) 1 2 3 4t t t t e) t1 =1 >t2 =t3 =0,5 =t4 2. (Espcex (Aman) 2014) Uma esfera é lançada com velocidade horizontal constante de módulo v=5 m/s da borda de uma mesa horizontal. Ela atinge o solo num ponto situado a 5 m do pé da mesa conforme o desenho abaixo. Desprezando a resistência do ar, o módulo da velocidade com que a esfera atinge o solo é de: Dado: Aceleração da gravidade: g=10 m/s 2 a) 4 m / s b) 5 m / s c) 5 2 m / s d) 6 2 m / s e) 5 5 m / s proenem.com.br LANÇAMENTO HORIZONTAL EXERCÍCIOS DE FÍSICA 3. (G1 - ifce 2014) 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, deve ficar o funcionário 2, a uma distância de Considere a aceleração da gravidade 10,0 m/s 2 e despreze as dimensões da caixa e dos dois funcionários. a) 4,0 m. b) 5,0 m. c) 6,0 m. d) 7,0 m. e) 8,0 m. 4. (Ufsm 2013) Um trem de passageiros passa em frente a uma estação, com velocidade constante em relação a um referencial fixo no solo. Nesse instante, um passageiro deixa cair sua câmera fotográfica, que segurava próxima a uma janela aberta. Desprezando a resistência do ar, a trajetória da câmera no referencial fixo do trem é ___________, enquanto, no referencial fixo do solo, a trajetória é ___________. O tempo de queda da câmera no primeiro referencial é ___________ tempo de queda no outro referencial. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) parabólica — retilínea — menor que o b) parabólica — parabólica — menor que o c) retilínea — retilínea — igual ao d) retilínea — parabólica — igual ao e) parabólica — retilínea — igual ao proenem.com.br LANÇAMENTO HORIZONTAL EXERCÍCIOS DE FÍSICA TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Na figura, estão representadas as trajetórias de dois projéteis, A e B, no campo gravitacional terrestre. O projétil A é solto da borda de uma mesa horizontal de altura H e cai verticalmente; o projétil B é lançado da borda dessa mesa com velocidade horizontal de 1,5 m/s. (O efeito do ar é desprezível no movimento desses projéteis.) 5. (Ufrgs 2007) Se o projétil A leva 0,4s para atingir o solo, qual será o valor do alcance horizontal X do projétil B? a) 0,2 m. b) 0,4 m. c) 0,6 m. d) 0,8 m. e) 1,0 m. proenem.com.br LANÇAMENTO OBLÍQUO I, II E III EXERCÍCIOS DE FÍSICA 6. (Espcex (Aman) 2016) Um projétil é lançado obliquamente, a partir de um solo plano e horizontal, com uma velocidade que forma com a horizontal um ângulo α e atinge a altura máxima de 8,45 m. Sabendo que, no ponto mais alto da trajetória, a velocidade escalar do projétil é 9,0 m / s, pode-se afirmar que o alcance horizontal do lançamento é: Dados: intensidade da aceleração da gravidade 2g 10 m / s despreze a resistência do ar a) 11,7 m b) 17,5 m c) 19,4 m d) 23,4 m e) 30,4 m 7. (Pucpr 2016) Durante um jogo de futebol, um goleiro chuta uma bola fazendo um ângulo de 30 com relação ao solo horizontal. Durante a trajetória, a bola alcança uma altura máxima de 5,0 m. Considerando que o ar não interfere no movimento da bola, qual a velocidade que a bola adquiriu logo após sair do contato do pé do goleiro? Use 2g 10 m s . a) 5 m s. b) 10 m s. c) 20 m s. d) 25 m s. e) 50 m s. proenem.com.br LANÇAMENTO OBLÍQUO I, II E III EXERCÍCIOS DE FÍSICA 8. (Fmp 2016) Um jogador de futebol chuta uma bola sem provocar nela qualquer efeito de rotação. A resistência do ar é praticamente desprezível, e a trajetória da bola é uma parábola. Traça-se um sistema de eixos coordenados, com um eixo x horizontal e paralelo ao chão do campo de futebol, e um eixo y vertical com sentido positivo para cima. Na Figura a seguir, o vetor 0v indica a velocidade com que a bola é lançada (velocidade inicial logo após o chute). Abaixo estão indicados quatro vetores 1w , 2w , 3w e 4w , sendo 4w o vetor nulo. Os vetores que descrevem adequada e respectivamente a velocidade e a aceleração da bola no ponto mais alto de sua trajetória são a) 1w e 4w b) 4w e 4w c) 1w e 3w d) 1w e 2w e) 4w e 3w proenem.com.br LANÇAMENTO OBLÍQUO I, II E III EXERCÍCIOS DE FÍSICA 9. (Mackenzie 2015) Um zagueiro chuta uma bola na direção do atacante de seu time, descrevendo uma trajetória parabólica. Desprezando-se a resistência do ar, um torcedor afirmou que I. a aceleração da bola é constante no decorrer de todo movimento. II. a velocidade da bola na direção horizontal é constante no decorrer de todo movimento. III. a velocidade escalar da bola no ponto de altura máxima é nula. Assinale a) se somente a afirmação I estiver correta. b) se somente as afirmações I e III estiverem corretas. c) se somente as afirmações II e III estiverem corretas. d) se as afirmações I, II e III estiverem corretas. e) se somente as afirmações I e II estiverem corretas. 10. (Ufrgs 2015) 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. a) I e V. b) II e V. c) II e III. d) IV e V. e) V e II. ORIAL IV – QUEDA LI proenem.com.br GABARITO 1. D No enunciado é dito que se trata se um lançamento horizontal. Como neste tipo de lançamento a componente vertical da velocidade inicial é nula e o tempo de queda é dado por q 2 h t g Podemos dizer que a o tempo de queda não depende da velocidade inicial. Desta forma, os tempos de queda das quatro bolas são iguais. 1 2 3 4t t t t 2. E 1ª Solução: O tempo de queda da esfera é igual ao tempo para ela avançar 5 m com velocidade horizontal constante de v0 = 5 m/s. 0 x 5 t 1 s. v 5 A componente vertical da velocidade é: y 0y y yv v g t v 0 10 1 v 10 m/s. Compondo as velocidades horizontal e vertical no ponto de chegada: 2 2 2 2 2 0 yv v v v 5 10 v 125 v 5 5 m/s. 2ª Solução: Calculando a altura de queda: 221h g t h 5 1 h 5 m. 2 Pela conservação da energia mecânica: 22 2 20 0 m vm v m g h v v 2 g h v 5 2 10 5 125 2 2 v 5 5 m/s. 3. E Calculando o tempo de queda q(t ) e substituindo no alcance horizontal (A) : 2 q q 0 0 q 2 h1 h g t t 2 h 2 5 2 g A v 8 A 8 m. g 10 A v t 4. D A câmera tem a mesma velocidade do trem. Então, para um referencialfixo no trem ela descreve trajetória retilínea vertical; para um referencial fixo no solo trata-se de um lançamento horizontal, descrevendo a câmera um arco de parábola. O tempo de queda é o mesmo para qualquer um dos dois referenciais. 5. C Como a componente horizontal da velocidade se mantém constante e o tempo de queda é o mesmo para dos dois projéteis, temos: xx v t 1,5 0,4 x 0,6 m. proenem.com.br GABARITO 6. D Sabendo que no ponto mais alto da trajetória (ponto de altura máxima) a componente vertical da velocidade é nula, pode- se calcular o tempo de descida do projétil. y 2 máx o 2 g t S h v 2 10 t 8,45 2 t 1,3 s Δ Como o tempo de descida é o mesmo da subida, então temos que o tempo total do movimento é o dobro da descida. Analisando somente o movimento na horizontal, podemos analisa-lo como um movimento retilíneo uniforme (MRU). Assim, x TS v t S 9 2,6 S 23,4 m Δ Δ Δ 7. C Sabendo que na posição da altura máxima a componente vertical da velocidade é zero, utilizando a equação de Torricelli, podemos dizer que: 2 2 y oy 2 oy máx 2 oy oy oy v v 2 a S 0 v 2 g H v 2 10 5 v 100 v 10 m s Δ Note que a aceleração neste movimento é em módulo igual a aceleração da gravidade. Porém, a g, devido a aceleração da gravidade, no movimento analisado, está contra o movimento. Sabendo que o ângulo de lançamento da bola é de 30 C, podemos encontrar a velocidade inicial da bola. oy o oy o o v v sen 30 v 10 v sen 30 1 2 v 20 m s proenem.com.br GABARITO 8. D No lançamento oblíquo com ausência de atrito com o ar, podemos dividir o movimento nos eixos vertical e horizontal, usando as componentes da velocidade nestes eixos x yv e v , conforme a figura abaixo: Assim, temos no eixo vertical um movimento de lançamento vertical em que a aceleração é dada pela gravidade local e no eixo horizontal um movimento retilíneo uniforme em que a velocidade em x é sempre constante. Observa-se que no ponto mais alto da trajetória a velocidade em y é nula e a velocidade horizontal representa a velocidade da bola neste ponto, enquanto que a aceleração é a mesma em todos os pontos do movimento, sendo constante e apontando para baixo. 9. E [I] Correta. Se a resistência do ar é desprezível, durante todo o movimento a aceleração da bola é a aceleração da gravidade. [II] Correta. A resultante das forças sobre a bola é seu próprio peso, não havendo forças horizontais sobre ela. Portanto, a componente horizontal da velocidade é constante. [III] Incorreta. A velocidade escalar da bola no ponto de altura máxima é igual a componente horizontal da velocidade em qualquer outro ponto da trajetória. 10. B As equações dessas componentes são: x y 0y v constante reta horizontal gráfico II . v v gt reta decrescente gráfico V .