PRÉ-VESTIBULAR PRÉ VESTIBULAR Física ___/___/___ Aluno: LANÇAMENTO HORIZONTAL NO VÁCUO 01. (PUC-RJ) Três massas idênticas m1, m2 e m3 são lançadas ao mesmo tempo (com velocidades iniciais respectivas v10, v20 e v30), como ilustra a figura a seguir. Os tempos respectivos de queda são t1, t2 e t3. Marque a opção que corresponde ao ordenamento dos tempos de chegada: a) b) c) d) e) t1 > t2 > t3 t1 < t2 < t3 t1 > t2 = t3 t1 = t2 < t3 t1 = t2 > t3 02. (CEFET-MG) Três pedras são atiradas horizontalmente, do alto de um edifício, tendo suas trajetórias representadas a seguir. Nº: Turma: 03. (UFRJ) Duas mesas de 0,80 m de altura estão apoiadas sobre um piso horizontal, como mostra a figura a seguir. Duas pequenas esferas iniciam o seu movimento simultaneamente do topo da mesa: 1. a primeira, da mesa esquerda, é lançada com velocidade V0 na direção horizontal, apontando para a outra esfera, com módulo igual a 4 m/s; 2. a segunda, da mesa da direita, cai em queda livre. Sabendo que elas se chocam no momento em que tocam o chão, determine: a) o tempo de queda das esferas; b) a distância x horizontal entre os pontos iniciais do movimento. 04. (Unesp) Um motociclista deseja saltar um fosso de largura d = 4,0 m que separa duas plataformas horizontais. As plataformas estão em níveis diferentes, sendo que a primeira encontra-se a uma altura h = 1,25 m acima do nível da segunda, como mostra a figura. Admitindo-se a resistência do ar desprezível, é correto afirmar que, durante a queda, as pedras possuem a) acelerações diferentes. b) tempos de queda diferentes. c) componentes horizontais das velocidades constantes. d) componentes verticais das velocidades diferentes, a uma mesma altura. A escolha de quem pensa. O motociclista salta o vão com certa velocidade u³ e alcança a plataforma inferior, 1 PRÉ-VESTIBULAR tocando-a com as duas rodas da motocicleta ao mesmo tempo. Sabendo-se que a distância entre os eixos das rodas é 1,0 m e admitindo g = 10 m/s2, determine: a) o tempo gasto entre os instantes em que ele deixa a plataforma superior e atinge a inferior. b) qual é a menor velocidade com que o motociclista deve deixar a plataforma superior, para que não caia no fosso. 05. (Unesp) Uma pequena esfera é lançada horizontalmente uur do alto de um edifício com velocidade v 0 . A figura a seguir mostra a ur velocidade v da esfera no ponto P da trajetória, t segundos após o lançamento, e a escala utilizada para representar esse vetor (as linhas verticais do quadriculado são paralelas à direção do vetor aceleraur ção da gravidade g ). Considerando g = 10 m/s2 e desprezando a resistência oferecida pelo ar, determine, a partir da figura: uur a) o módulo de v 0 ; b) o instante t em que a esfera passa pelo ponto P. 06. (UFMG) Uma bola rola sobre a superfície de uma mesa até cair de sua extremidade com uma certa velocidade. Na figura adiante a alternativa que melhor representa a trajetória da bola é a) c) d) 07. (Unesp) Duas pequenas esferas idênticas, 1 e 2, são lançadas do parapeito de uma janela, perpendicularmenteur uà parede, uur com velocidades horizontais V1 e V2 , com V2 > V1, como mostra a figura, e caem sob a ação da gravidade. A esfera 1 atinge o solo num ponto situado à distância x1 da parede, t1 segundos depois de abandonar o parapeito, e a esfera 2 num ponto situado à distância x2 da parede, t2 segundos depois de abandonar o parapeito. Desprezando a resistência oferecida pelo ar e considerando o solo plano e horizontal, podemos afirmar que a) x1 = x2 e t1 = t2. b) x1 < x2 e t1 < t2. c) x1 = x2 e t1 > t2. d) x1 > x2 e t1 < t2. e) x1 < x2 e t1 = t2. 08. (FEI) Uma esfera de aço de massa 200 g desliza sobre uma mesa plana com velocidade igual a 2 m/s. A mesa está a 1,8 m do solo. A que distância da mesa a esfera irá tocar o solo? Obs.: despreze o atrito. Considere g = 10 m/s2 b) 2 a) 1,25 m. b) 0,5 m. c) 0,75 m. d) 1,0 m. e) 1,2 m. A escolha de quem pensa. PRÉ-VESTIBULAR 09. (PUC-RS) Uma bola rolou para fora de uma mesa de 80 cm de altura e avançou horizontalmente, desde o instante em que abandonou a mesa até o instante em que atingiu o chão, 80 cm. Considerando g = 10 m/s2, a velocidade da bola, ao abandonar a mesa, era de a) 8,0 m/s. b) 5,0 m/s. c) 4,0 m/s. d) 2,0 m/s. e) 1,0 m/s. 10. (Fuvest) Um motociclista de motocross move-se com velocidade v = 10 m/s, sobre uma superfície plana, até atingir uma rampa (em A), inclinada de 45° com a horizontal, como indicado na figura. A trajetória do motociclista deverá atingir novamente a rampa a uma distância horizontal D (D = H), do ponto A, aproximadamente igual a a) 20 m. b) 15 m. c) 10 m. d) 7,5 m. e) 5 m. 11. (UEM) Em uma cena de filme, um policial em perseguição a um bandido salta com uma moto do topo de um prédio a outro. Considere que ambos os prédios têm o topo quadrado com uma área de 900 m2 e que o policial motorizado se lança horizontalmente com uma velocidade de 72 km/h. Considere ainda que a distância entre os prédios é de 20 m e que o topo do segundo prédio está 10 m abaixo do topo do primeiro. Nessas condições, pode se afirmar que essa cena poderia ser real? a) Sim, pois o policial alcançaria o topo do segundo prédio aproximadamente 8 m após a primeira borda do prédio. b) Não, pois com essa velocidade inicial, o policial ultrapassaria o topo do segundo prédio. c) Não, pois o policial cairia entre os prédios em queda livre. d) Não, pois o policial atingiria a parede lateral do prédio em alguma altura do edifício. e) Não, pois o policial alcançaria o topo do segundo prédio a aproximadamente 0,5 m da segunda borda do prédio, sem espaço suficiente para parar a moto. 12. (Unesp) Para determinar a velocidade de um projétil, um perito, devidamente autorizado, toma um pequeno bloco de madeira, com massa de 480 g e o coloca em repouso na borda de um balcão horizontal de altura h = 1,25 m. A seguir, dispara o projétil, de massa 20 g, paralelamente ao balcão. O projétil penetra no bloco, lançando-o ao solo, a uma distância d = 5,0 m da borda do balcão, como ilustrado na figura. Considerando g = 10 m/s2 e desprezando os efeitos de atrito com o ar e o movimento de rotação do projétil e do bloco, calcule a) a velocidade com que o bloco deixa o balcão. b) a velocidade do projétil obtida pelo perito. 13. (UFG) Os quatro blocos, representados na figura com suas respectivas massas, são abandonados em um plano inclinado que não apresenta atrito e termina voltado para a direção horizontal. Considere a aceleração gravitacional igual a 10 m/s2. Despreze a resistência do ar. A escolha de quem pensa. 3 PRÉ-VESTIBULAR Os blocos, ao deixarem a plataforma, descrevem trajetórias parabólicas em queda livre e alcançam o solo, formando, da esquerda para a direita, a sequência: Gabarito 01. c 02. c 03. * 04. * 05. * 06. d 07. e 08. e 09. d 10. a 11. a 12. * 13. c 14. c 15. * a) m; 5 m; 2 m; 3 m. b) m; 2 m; 3 m; 5 m. c) 3 m; 2 m; 5 m; m. d) 3 m; 5 m; m; 2 m. *03. a) 4 s; b) 1,6 m. e) 5 m; 3 m; 2 m; m. *04. a) 0,5 s; b) 8,0 m/s. 14. (ITA) Uma bola é lançada horizontalmente do alto de um edifício, tocando o solo decorridos aproximadamente 2 s. Sendo de 2,5 m a altura de cada andar, o número de andares do edifício é a) 5. b) 6. c) 8. d) 9. e) indeterminado, pois a velocidade horizontal de arremesso da bola não foi fornecida. *05. a) 10 m/s; b) 1,5 s. *12. a) 10 m/s; b) 250 m/s. Anotações 15. (UEM) Após o último terremoto na região da Caxemira, que destruiu muitos aeroportos, aviões do governo lançaram caixas de alimentos para os sobreviventes das regiões devastadas. Desprezando os efeitos dissipativos do ar e do vento, desenhe: a) A trajetória de queda de uma das caixas vista a partir de um sobrevivente (observador externo, em terra). b) A trajetória de queda de uma das caixas vista por quem a jogou (no interior do avião). Obs.: ao ilustrar as duas situações, desenhe a trajetória de queda da caixa considerando a variação da velocidade no tempo, ou seja, a aceleração da gravidade. Utilize cinco pontos em cada trajetória para tornar claro o efeito da gravidade. 4 A escolha de quem pensa.