Test Description: PrimeiroInstructions: Answer all questions to get your test result. Show
1) Um corpo em queda livre sujeita-se à aceleração gravitacional g = 10 m/s2. Ele passa por um ponto A com velocidade 10 m/s e por um ponto B com velocidade de 50 m/s. A distância entre os pontos A e B é:A160 m B120 m C140 m D100 m 2) Uma esfera de massa igual a 3 kg é solta do alto de um prédio, cuja altura é 40 m. Calcule a velocidade dessa esfera quando ela atinge o chão, considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s2.A28,3 m/s B10 km/h C10 m/s D28,3 km/h 3) Um objeto é abandonado do alto de um prédio e inicia uma queda livre. Sabendo que esse objeto leva 3s para atingir o chão, calcule a altura desse prédio, considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s².4) -Uma pedra, deixada cair do alto de um edifício, leva 4,0 s para atingir o solo. Desprezando a resistência do ar e considerando g = 10 m/s2 , escolha a opção que indica a altura do edifício em metros.5) Um corpo é solto, a partir do repouso, do topo de um edifício de 80 m de altura. Despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s2 . O tempo de queda até o solo e o módulo da velocidade com que o corpo atinge o solo são dados por:A4,0 s e 40 km/h B4,0 s e 72 km/h C2,0 s e 144 km/h D4,0 s e 144 km/h 6) Em uma construção um pedreiro deixa cair de uma altura de 11,25 m um martelo de 2 kg. Qual é a velocidade do martelo ao tocar o solo? (use g = 10 m/s² ).AV = 45,0 m/s BV = 15,0 m/s CV = 15,0 m/s DV = 11,3 m/s 7) Um corpo em queda livre, a partir do repouso, percorre uma distância d no primeiro segundo de movimento. Qual a distância percorrida por ele no quarto segundo de movimento? Despreze o efeito do ar.8) Uma pequena esfera, em queda livre, a partir do repouso, tem aceleração escalar constante de 10 m/s2 e desce 105 m entre os instantes t e t + 3,0 s. O valor de t, em segundos, é:9) Um corpo, abandonado de uma altura H, percorre 25 metros no último segundo de sua queda. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2 , o valor de H é :10) -Um corpo é lançado verticalmente para cima, com uma velocidade de 40 m/s, num lugar onde o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s2 . Considerando-se que a única força atuante sobre o corpo é seu peso, conclui-se que o tempo de subida do corpo éA2,0 s B4,0 s C8,0 s D6,0 s *select an answer for all questions Teachers: Create FREE classroom games with your questions Click for more info! Queda livre e lançamento vertical são movimentos unidimensionais e uniformemente acelerados. Esses movimentos ocorrem, respectivamente, quando algum corpo é solto do repouso a partir de certa altura ou quando lançado na direção vertical. Uma vez que a aceleração da gravidade é constante, se desconsiderarmos a ação de forças dissipativas, os tempos de subida e descida nesses tipos de movimentos serão sempre iguais. Veja também: Conceitos fundamentais de Cinemática Escalar Queda livreNa prática, o movimento de queda livre ideal é bastante próximo daquele em que um objeto é solto a uma pequena altura em relação ao chão. No entanto, rigorosamente, esse movimento só acontece quando algum objeto é solto no vácuo. De acordo com as equações do movimento de queda livre, o tempo de queda não depende da massa dos objetos, mas da aceleração da gravidade e da altura em que esse objeto é solto. A queda livre é um movimento vertical que ocorre com aceleração constante, de modo que a velocidade de queda do corpo aumenta a cada segundo em relação ao centro da Terra, de acordo com a aceleração da gravidade local. Quando soltos no vácuo, corpos de massas diferentes chegarão no mesmo tempo ao chão. O fato de uma pena não chegar ao chão no mesmo tempo em que uma bola de boliche, quando soltas na superfície da Terra, está associado ao atrito com o ar, que é quase desprezível para objetos pesados e aerodinâmicos, como a bola de boliche. Veja também: O que é mais provável: ganhar na Mega-Sena ou ser atingido por um raio? Descubra! Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Fórmulas de queda livreConfira a seguir quais são as principais fórmulas que são usadas para os cálculos de queda livre:
v – velocidade g – gravidade t – tempo
H – altura
Por fim, a equação a seguir relaciona a velocidade de queda com a altura sem necessitar da variável tempo. Essa equação é obtida a partir da equação de Torricelli, usada para os casos de movimento uniformemente variado, bem como na queda livre: À esquerda, uma pluma e uma pedra caem no vácuo. À direita, ambas caem juntas, no vácuo.Lançamento verticalDiferentemente da queda livre, no lançamento vertical, a velocidade inicial é não nula, ou seja, o objeto inicia o movimento sendo empurrado para cima ou para baixo. Uma vez que a aceleração da gravidade é constante, quando jogado para cima, o tempo que o objeto lançado leva para atingir a altura máxima é igual para o movimento de descida. Nos gêiseres, a água é lançada verticalmente para cima e, então, inicia um movimento de queda.Fórmulas de lançamento vertical
A fórmula mais simples do lançamento vertical é a equação horária da velocidade. Nessa fórmula, há um sinal negativo, poisestamos considerando um objeto sendo lançado de baixo para cima, ou seja, a aceleração da gravidade retarda-o. v – velocidade final v0 – velocidade inicial A fórmula acima nos permite calcular o tempo necessário para que o objeto que é lançado para cima atinja o ponto mais alto de sua trajetória. Quando isso acontece, o sentido do movimento é invertido e o objeto passa a descrever um movimento de queda livre.
A fórmula a seguir permite relacionar a posição vertical (altura Y) em relação à posição vertical inicial (altura Y0) em que o objeto é lançado verticalmente para cima. Observe: Y – altura Y0 – altura inicial v0y – velocidade vertical inicial
Por fim, é possível relacionar altura, velocidade e gravidade por meio da equação de Torricelli. A equação a seguir é particularmente útil quando não sabemos qual foi o tempo de subida, por exemplo. vy – velocidade vertical É importante perceber que os sinais negativos usados nas fórmulas de lançamento vertical relacionam-se ao fato de que estamos considerando um lançamento vertical para cima, que ocorre contra o sentido da gravidade. Caso quiséssemos resolver algum exercício em que um objeto é lançado para baixo, a favor da gravidade, bastaria usar o sinal positivo, uma vez que a gravidade estaria a favor do movimento. Quer entender mais sobre o assunto? Acesse o nosso texto sobre vetores e aprenda a como usá-los. Veja também: Vetores – definição, operações, exercícios resolvidos Exercícios sobre queda livre e lançamento verticalQuestão 1 - Um objeto de 2 kg cai de uma certa altura em relação ao chão, levando cerca de 0,5 segundos para atingi-lo. Desconsiderando-se o efeito de forças dissipativas, caso um objeto de 4 kg fosse solto da mesma altura, o tempo de queda desse corpo seria igual a: Dados: g = 10 m/s² a) 1,0 s b) 1,5 s c) 0,5 s d) 0,25 s e) 0,75 s Gabarito: letra C. No movimento de queda livre, em que não há efeito das forças de arraste ou de atrito com o ar, objetos de massas diferentes chegam ao chão em intervalos de tempo iguais. Questão 2) Um tijolo é lançado para cima, em um lançamento vertical, com velocidade inicial de 10 m/s. Desconsiderando os efeitos da resistência do ar, determine a altura máxima que esse tijolo é capaz de atingir. Dados: g = 10 m/s² a) 10 m b) 5 m c) 15 m d) 7,5 m e) 12 m Gabarito: letra b. Para encontrarmos a altura máxima que o tijolo alcança, é necessário considerar que a velocidade final da subida é igual a zero, nesse caso, utilizaremos a equação de Torricelli. Observe: Para realizarmos o cálculo acima, adotamos que a altura de lançamento inicial era igual a zero, com isso, o cálculo indicou que, a partir do ponto de lançamento, o tijolo subiu 5 m de altura, antes de iniciar o movimento de queda. Questão 3) Quando solto no vácuo, um objeto chega ao chão após um tempo de 1,5 s, em um local onde a gravidade é igual a 10 m/s². Assinale a alternativa que indica a altura aproximada em que esse objeto foi solto: a) 15 m b) 12 m c) 5,25 m d) 11,25 m e) 17,5 m Gabarito: letra D. Usando a fórmula de queda livre, podemos determinar a altura da queda do objeto : Com base nos dados fornecidos no exercício, o cálculo indica que a altura do objeto foi de 11,25 m, desse modo, a alternativa correta é a letra D. Quando um objeto é abandonado do alto de um edifício?Consideramos a queda livre como o movimento quando algum objeto é solto ou abandonado do repouso (velocidade inicial igual a zero) a partir de uma certa altura em relação ao solo, em uma região onde haja aceleração gravitacional.
Como calcular o movimento de queda livre?S = So + Vo.. S — distância total percorrida após o lançamento, dada em metros;. So — distância inicial já percorrida, dada em metros;. Vo — velocidade inicial do objeto, dada em m/s;. t — tempo de movimento em segundos;. a — valor da aceleração em m/s².. Qual é o tipo de movimento de um objeto em queda livre?A queda livre é um movimento vertical que ocorre com aceleração constante, de modo que a velocidade de queda do corpo aumenta a cada segundo em relação ao centro da Terra, de acordo com a aceleração da gravidade local.
Quando um corpo cai do alto de um prédio durante a queda ele transforma?Quando um corpo é abandonado em alturas próximas à superfície da Terra, a velocidade em que ele cai aumenta a uma taxa de 10 m/s, o que é o mesmo que dizer que a aceleração da gravidade terrestre é de 10 m/s², cerca de 36 km/h a cada segundo. No vácuo, corpos de massas diferentes caem com o mesmo tempo.
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