700 exercícios de Física

700 exercícios de Física

(Parte 4 de 29)

38.Para Júlia a moeda cai em linha reta, pois ela e a moeda têm a mesma velocidade, como um piloto vê um objeto caindo do seu avião. Para Tomás, que está em repouso em relação a Júlia, a moeda é lançada horizontalmente para a frente. Ele observa uma trajetória parabólica, como um objeto abandonado horizontalmente de um avião.

Resposta: alternativa c.

39.Não havendo resistência do ar, o componente horizontal da velocidade permanece constante e igual à velocidade do avião, pois o objeto estava no avião. Logo, tinha a mesma velocidade do avião. Portanto, enquanto o avião mantiver a mesma velocidade, o objeto permanece embaixo do avião, até atingir o solo. Veja a figura:

Resposta: alternativa e.

(–) g1 kg = t � 0H t � 0,7s t � 0 0 v � 2,5 m/s lâmpada quebrada

2,5t 2,5t v � constante v � constantevavião=avião

Para uma pessoa colocada em um referencial fixo na terra, além da velocidade vertical do lançamento no carrinho, a bola tem também a velocidade horizontal do próprio carrinho, adquirindo o movimento resultante que equivale a um lançamento oblíquo. Se a resistência do ar for desprezível, a bolinha cai novamente dentro do carrinho, pois ambos têm a mesma velocidade horizontal.

Resposta: alternativa d.

Como a velocidade horizontal da bola e a do barco são as mesmas, e desprezando a resistência do ar, a bola cai ao pé do mastro.

Resposta: alternativa b.

42.O projétil atingirá a altura máxima quando o componente v====y for nulo.

Veja o esquema e o referencial na figura:

O módulo do componente é:

� vy � sen 30° ⇒ � 25 m/s

Da função da velocidade na direção y em relação ao tempo, temos:

vy � � gt ⇒ 0 � 25 � 10t ⇒ t � 2,5s Resposta: alternativa d.

Na altura máxima o componente vertical da velocidade é nulo. A velocidade do projétil será igual ao componente horizontal da sua velocidade inicial, constante quando a resistência do ar é desprezível. Logo, em módulo, temos:

4.O lançamento oblíquo pode ser estudado pela composição em dois movimentos:

•na direção x, MRU (vx é constante � 0);

•na direção y, MRUV (vy � � gt).

I)Falsa, em todo o movimento, g==== é constante e diferente de zero.

IV)Verdadeira (v � Resposta: alternativa c.

45.A força horizontal F==== não altera o componente vertical do movimento do corpo B. Em outras palavras, ambos os movimentos, de A e B, são descritos pelas mesmas funções em relação à direção y. Logo, a altura máxima atingida (c) e o tempo para atingir novamente o solo (a), que dependem apenas da direção vertical do movimento, são os mesmos para ambos os corpos. Veja a figura:

O mesmo não ocorre em relação à direção horizontal. Como a figura mostra, a força F==== fornece ao corpo B uma aceleração horizontal, a====, que aumenta a velocidade horizontal de B (em

A, como sabemos, ela é constante). Por isso, alteram-se o alcance horizontal, a velocidade ao atingir o solo e a aceleração do corpo B. Logo, as alternativas b, d e e estão erradas.

Resposta: alternativas a e c.

46.a)Para construir os gráficos H(t), h(t) e h�(t), precisamos escrever as respectivas funções das posições em relação ao tempo. Para isso vamos inicialmente estabelecer um referencial único para o movimento da bolinha e do elevador em relação ao piso térreo. Veja a figura:

v (constante)v (constante) v bola v bola vbarco x30° Hmáx (–) g vHmáx � vhorizontal � vH y0 vH vH v0 vox = voy = x A vox =

F � constante= corpo A corpo B aR=voy = x B

172200 Questões de Vestibular

Como o elevador tem velocidade constante, seu movimento é retilíneo uniforme e a função da posição é x � x0 � vt. Fazendo x � H, x0 � 0 (a origem está no piso) e sendo v � ve � 5,0 m/s, temos:

H � 5,0t(I)

Como a bolinha é lançada do elevador que está em movimento, a sua velocidade inicial, como mostra a figura, é v0= � ve= � vb= , sendo ve==== a velocidade do elevador e vb==== a velocidade da bolinha. Além disso, o movimento da bolinha é um lançamento vertical, cuja função da posição é y � y0 � v0t � Fa-

zendo y � h�, y0 � 0, o módulo de v0 � 5,0 � 10 � 15 m/s e sendo g � 10 m/s2, temos:

Sendo H � 5,0t a função da posição do movimento do elevador em relação ao piso e h� � 15t � 5t2 a função da posição da bolinha em relação ao piso, pode-se afirmar que a função da posição da bolinha em relação ao elevador h(t) é obtida pela diferença entre as funções h�(t) e H(t). Logo, temos:

Para construir os gráficos H(t), h(t) e h�(t), basta atribuir valores a t e obter os respectivos valores de H, h e h�. Veja a tabela e os gráficos abaixo:

Observe que no instante t � 2,0s a bolinha atinge o piso do elevador, por isso, de acordo com o enunciado, não continuamos os demais gráficos.

b)O instante em que a bolinha atinge a altura máxima em relação ao piso do elevador (t � 1,0s) está indicado em cinza.

47.A energia E é medida em joules, cuja definição é 1 J � 1 N � m. O newton, N, é a unidade de força, cuja definição (Segunda Lei de Newton) é 1 N � 1 kg � Logo:

Logo, c � ou seja, c é uma velocidade.

Resposta: alternativa d.

48.I)Falso, pois o peso é a força de interação gravitacional entre um planeta (Terra) e um corpo, em decorrência da massa de cada um.

I)Verdadeiro, pois massa é uma propriedade do corpo e peso é a interação entre corpos.

I)Verdadeiro, pois P � mg, ou seja, o peso é proporcional à massa.

Resposta: alternativa e.

49.Aplicando a Segunda Lei de Newton a cada partícula, temos:

Resposta: alternativa c.

50.a)Falsa, a aceleração de queda livre independe da massa. b)Falsa, são forças aplicadas em corpos diferentes. c) Verdadeira. d) Verdadeira. e) Verdadeira. f)Falsa, pois a inércia está relacionada à ausência de forças.

51.Todas as alternativas são corretas.

Em I não há qualquer experimento que possa distinguir um corpo em MRU de um corpo parado. Em I e II surgiriam nas pessoas as forças fictícias descritas, devido à inércia. A aceleração de um sistema num sentido implica o aparecimento, nos corpos vinculados a esse sistema, de uma aceleração inercial, em sentido oposto.

Resposta: alternativa e.

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