LISTA DE EXERCÍCIOS – LANÇAMENTO OBLÍQUO Professora Michelle 1) (PUC-2000) Suponha que em uma partida de futebol, o goleiro, ao bater o tiro de meta, chuta a bola, imprimindo-lhe uma velocidade cujo vetor forma, com a horizontal, um ângulo α. Desprezando a resistência do ar, são feitas as afirmações abaixo. I. No ponto mais alto da trajetória, a velocidade vetorial da bola é nula. II. A velocidade inicial pode ser decomposta segundo as direções horizontal e vertical. III. No ponto mais alto da trajetória é nulo o valor da aceleração da gravidade. IV. No ponto mais alto da trajetória é nulo o valor da componente vertical da velocidade. Estão corretas: a. I, II e III b. I, III e IV c. II e IV d. III e IV e. I e II 2) (UNIFEI) Uma pedra é lançada para cima fazendo um ângulo de 60o com a horizontal, e uma velocidade inicial de 20 m/s, conforme a figura a seguir. (Adotar g = 10 m/s2) Quando o impetus acabasse, o projétil cairia verticalmente até atingir o chão. Galileu demonstrou que a noção de impetus era equivocada. Consideremos que um canhão dispara projéteis com uma velocidade inicial de 100 m/s, fazendo um ângulo de 30º com a horizontal. Dois artilheiros calcularam a trajetória de um projétil: um deles, Simplício, utilizou a noção de impetus; o outro, Salviati, as idéias de Galileu. Os dois artilheiros concordavam apenas em uma coisa: o alcance do projétil. Considere √3 =1,8 ; sen 30º = 0,5 ; cos 30º = 0,9. Despreze a resistência do ar. a) Qual é o alcance do projétil? b) Qual é a altura máxima alcançada pelo projétil, segundo os cálculos de Simplício? c) Qual é a altura máxima alcançada pelo projétil, calculada por Salviati? 4) (UEL-PR) Um corpo é lançado para cima, com velocidade inicial de 50m/s, numa direção que forma um ângulo de 60º com a horizontal. Desprezando a resistência do ar, pode-se afirmar que no ponto mais alto da trajetória a velocidade do corpo, em metros por segundo, será: (Dados: sen 60º = 0,87 e cos = 0,5) a) Qual a altura máxima atingida pelo objeto? b) Qual o tempo total do movimento? c) Qual o valor de x? 3) (UNICAMP–SP) Até os experimentos de Galileu Galilei, pensava-se que, quando um projétil era arremessado, o seu movimento devia-se ao impetus, o qual mantinha o projétil em linha reta e com velocidade constante. a) 5 b) 10 c) 25 d) 40 e) 50 5) (Unicamp 94) Um menino, andando de "skate" com velocidade v = 2,5 m/s num plano horizontal, lança para cima 6 de julho de 2012 LISTA DE EXERCÍCIOS – LANÇAMENTO OBLÍQUO Professora Michelle uma bolinha de gude com velocidade vo= 4,0 m/s e a apanha de volta. Considere g = 10 m/s£. a) Esboce a trajetória descrita pela bolinha em relação à Terra. b) Qual é a altura máxima que a bolinha atinge? c) Que distância horizontal a bolinha percorre? 6) (VUNESP) Um projétil é atirado com velocidade v 0 = 200 m/s fazendo um ângulo de 600 com a horizontal. Desprezada a resistência do ar, qual será a altura do projétil quando sua velocidade fizer um ângulo de 45o com a horizontal? (Adote g = 10 m/s2) 7) UNIFESP 2010 No campeonato paulista de futebol, um famoso jogador nos presenteou com um lindo gol, no qual, ao correr para receber um lançamento de um dos atacantes, o goleador fenomenal parou a bola no peito do pé e a chutou certeira ao gol. Analisando a jogada pela TV, verifica-se que a bola é chutada pelo armador da jogada a partir do chão com uma velocidade inicial de 20,0m/s, fazendo um ângulo com a horizontal de 45º para cima. Dados: g = 10,0m/s² e = 1,4 a) Determine a distância horizontal percorrida pela bola entre o seu lançamento até a posição de recebimento pelo artilheiro (goleador fenomenal). b) No instante do lançamento da bola, o artilheiro estava a 16,0m de distância da posição em que ele estimou que a bola cairia e, ao perceber o início da jogada, corre para receber a bola. A direção do movimento do artilheiro é perpendicular à trajetória da bola, como mostra a figura. Qual é a velocidade média, em km/h, do artilheiro, para que ele alcance a bola imediatamente antes de ela tocar o gramado? 8) (UNESP 2012) O gol que Pelé não fez Na copa de 1970, na partida entre Brasil e Tchecoslováquia, Pelé pega a bola um pouco antes do meio de campo, vê o goleiro tcheco adiantado, e arrisca um chute que entrou para a história do futebol brasileiro. No início do lance, a bola parte do solo com velocidade de 108 km/h (30 m/s), e três segundos depois toca novamente o solo atrás da linha de fundo, depois de descrever uma parábola no ar e passar rente à trave, para alívio do assustado goleiro.Na figura vemos uma simulação do chute de Pelé. Considerando que o vetor velocidade inicial da bola após o chute de Pelé fazia um ângulo de 30º com a horizontal (sen30º = 0,50 e cos30º = 0,85) e desconsiderando a resistência do ar e a rotação da bola, pode-se afirmar que a distância horizontal entre o ponto de onde a bola partiu do solo depois do chute e o ponto onde ela tocou o solo atrás da linha de fundo era, em metros, um valor mais próximo de: (A) 52,0. (B) 64,5. (C) 76,5. (D) 80,4. (E) 86,6. 9) (FUVEST-SP-2009) O salto que conferiu a medalha de ouro a uma atleta brasileira, na Olimpíada de 2008, está representado no esquema ao lado, reconstruído a 6 de julho de 2012 LISTA DE EXERCÍCIOS – LANÇAMENTO OBLÍQUO Professora Michelle partir de fotografias múltiplas. Nessa representação, está indicada, também, em linha tracejada, a trajetória do centro de massa da atleta (CM). Utilizando a escala estabelecida pelo comprimento do salto, de 7,04 m, é possível estimar que o centro de massa da atleta atingiu uma altura máxima de 1,25 m (acima de sua altura inicial), e que isso ocorreu a uma distância de 3,0 m, na horizontal, a partir do início do salto, como indicado na figura. Considerando essas informações, estime: a) O intervalo de tempo t1, em s, entre o instante do início do salto e o instante em que o centro de massa da atleta atingiu sua altura máxima. b) A velocidade horizontal média, VH, em m/s, da atleta durante o salto. c) O intervalo de tempo t2, em s, entre o instante em que a atleta atingiu sua altura máxima e o instante final do salto. NOTE E ADOTE: Desconsidere os efeitos da resistência do ar. 10) (Fuvest 2006) Uma pista de skate, para esporte radical, é montada a partir de duas rampas R1 e R2, separadas entre A e B por uma distância D, com as alturas e ângulos indicados na figura. A pista foi projetada de tal forma que um skatista, ao descer a rampa R1, salta no ar, atingindo sua altura máxima no ponto médio entre A e B, antes de alcançar a rampa R2. a) Determine o módulo da velocidade VA, em m/s, com que o skatista atinge a extremidade A da rampa R1. b) Determine a altura máxima H, em metros, a partir do solo, que o skatista atinge, no ar, entre os pontos A e B. c) Calcule qual deve ser a distância D, em metros, entre os pontos A e B, para que o skatista atinja a rampa R2 em B, com segurança (NOTE E ADOTE Desconsidere a resistência do ar, o atrito e os efeitos das acrobacias do skatista. sen 30° = 0,5; cos 30° ≈ 0,87) 11) (ITA-SP-2009) Considere hipoteticamente duas bolas lançadas de um mesmo lugar ao mesmo tempo: a bola 1, com velocidade para cima de 30 m/s, e a bola 2, com velocidade de 50 m/s formando um ângulo de 30° com a horizontal. Considerando g = 10 m/s², assinale a distância entre as bolas no instante em que a primeira alcança sua máxima altura. a) d = √6250 m. b) d = √2717 m c) d = √17100 m d) d = √19375 m e) d = √26875 m GABARITO 1) 2) 3) 4) b) 7) 8) c) c) C a) 15m a) 900m C 0,8m a) 40m C 0,67s 8,7m b) 3,4s c) 34m b) 540 m c) 125m 5) a) arco de parábola c) 2m 6) 1000m b) 20,16 km 9) a) 0,5s b) 6m/s 10) a) 10m/s b) 4,25m 11) C 6 de julho de 2012