Fisica 1 Exercicios Gabarito 15

O motociclista salta o vão com certa velocidade u0 e alcança a plataforma inferior, tocando-a com as duas rodas da motocicleta ao mesmo tempo. Sabendo-se que a distância entre os eixos das rodas é 1,0m e admitindo 2

g=10 m/s , 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.

Uma pequena esfera é lançada horizontalmente do alto de um edifício com velocidade

r

. A figura a seguir

v 0

r

mostra a 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 aceleração da gravidade g). 2 Considerando g = 10m/s e desprezando a resistência oferecida pelo ar, determine, a partir da figura:

Num jogo de voleibol o levantador posiciona a bola a 3,0 m de altura, na d ireção vertical da rede. Um atacante salta e "crava" a bola na quadra adversária, com velocidade de 20 m/s e direção indicada na figura adiante, sem chance de defesa. Considerando cos θ  = 0,6, sen θ  = 0,8, massa da bola 0,25 kg e 2 aceleração da gravidade g = 10 m/s , calcule os itens a seguir.

r

a) o módulo de v 0; b) o instante t em que a esfera passa pelo ponto P.

a) Tempo Tempo de trânsito da bola desde a "cortada" até tocar o chão. b) Distância horizontal d, a partir da rede (A) até onde a bola toca o chão (B). c) Supondo que o impacto da mão contra a bola tenha durado 0,002 s, qual terá sido a força média de impacto mão-bola.

Na ausência de resistência do ar, um objeto largado sob um avião voando em linha reta horizontal com velocidade constante: a) subirá acima do avião e depois cairá. b) rapidamente ficará para trás. c) rapidamente ultrapassará o avião. d) oscilará para frente e para trás do avião. e) permanecerá sob o avião.

Recentemente, o PAM (Programa Alimentar Mundial) efetuou lançamentos aéreos de 87 t de alimentos (sem uso de para-quedas) na localidade de Luvemba, em Angola. Os produtos foram ensacados e amarrados sobre placas de madeira para resistirem ao impacto da queda.

Um motociclista deseja saltar um fosso de largura d=4,0m, que separa duas plataformas horizontais. As plataformas estão em níveis diferentes, sendo que a primeira encontra-se a uma altura h=1,25m acima do nível da segunda, como mostra a figura.

Aprovação em tudo que você faz.

www.angola.org.

A figura ilustra o instante em que um desses pacotes é abandonado do avião. Para um observador em repouso na Terra, o diagrama que melhor representa a trajetória do pacote depois de abandonado, é :

1

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     )      5      1     o      i     c       í     c     r     e     x      E      (      5      1     o      l     u      d       ó      M         I      A      C      I      S       Í      F         2      0     a      l      i      t     s     o     p      A _      S      U      M      O      D

a) I b) II c) III d) IV e) V

a) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 100 m do alvo; b) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 200 m do alvo; c) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 300 m do alvo; d) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 400 m do alvo; e) o saco deve ser lançado quando o avião se encontra a 500 m do alvo.

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.

Um pacote do correio é deixado cair de um avião que voa horizontalmente com velocidade constante. Podemos afirmar que (desprezando a resistência do ar): a) um observador no avião e um observador em repouso no solo veem apenas o movimento vertical do objeto. b) um observador no avião e um observador em repouso no solo veem apenas o movimento horizontal do objeto. c) um observador no solo vê apenas um movimento vertical do objeto, enquanto um observador no avião vê o movimento horizontal e vertical. d) um observador no solo vê apenas um movimento horizontal do objeto, enquanto um observador no avião vê apenas um movimento vertical. e) um observador no solo vê um movimento horizontal e vertical do objeto, enquanto um observador no avião vê apenas um movimento vertical.

2

Considerando g = 10 m/s 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.

Um avião, em trajetória retilínea paralela à superfície horizontal do solo, sobrevoa uma região com velocidade constante igual a 360 km/h. Três pequenas caixas são largadas, com velocidade inicial nula, de um compartimento na base do avião, uma a uma, a intervalos regulares iguais a 1 segundo. Desprezando-se os efeitos do ar no movimento de queda das caixas, determine as distâncias entre os respectivos pontos de impacto das caixas no solo.

Na figura a seguir, o objeto 1 parte da origem do r

sistema de coordenadas com velocidade v 1 na direção x e, no mesmo instante, o objeto 2 parte do repouso da posição x = d, realizando um movimento de queda livre. Ambos estão sob a ação da aceleração da gravidade, cujo módulo é g.

a) 10 m/s. b) 1,5 s. Desprezando a resistência do ar, determine as coordenadas x e y da posição (em função de d, v 1 e g) g) onde os objetos 1 e 2 encontrar-se-ão.

Letra E.

Em um campeonato recente de voo de precisão, os pilotos de avião deveriam "atirar" um saco de areia dentro de um alvo localizado no solo. Supondo que o avião voe horizontalmente a 500 m de altitude com uma velocidade de 144 km/h e que o saco é deixado cair do avião, ou seja, no instante do "tiro" a componente vertical do vetor velocidade é zero, podemos afirmar 2 que: Considere a aceleração da gravidade g=10m/s e despreze a resistência do ar) Aprovação em tudo que você faz.

a) 0,50s b) 8,0m/s

a) 0,18 s b) 2,2 m c) 2500 N 2

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     )      5      1     o      i     c       í     c     r     e     x      E      (      5      1     o      l     u      d       ó      M         I      A      C      I      S       Í      F         2      0     a      l      i      t     s     o     p      A _      S      U      M      O      D

     )      5      1     o      i     c       í     c     r     e     x      E      (      5      1     o      l     u      d       ó      M         I      A      C      I      S       Í      F         2      0     a      l      i      t     s     o     p      A _      S      U      M      O      D

Letra E.

a) 10 m/s b) 250 m/s

O encontro ocorre nas coordenadas (x,y) onde x = d 2 2 e y = -g.d /(2v1 )

Letra D. O tempo de queda do saco de areia será: 2 h = gt /2 → →

2

500 = 10.t /2 2

t = 100

→

t = 10 s Isto significa que o saco deve ser abandonado 10 s antes do avião sobrevoar do alvo. Como o avião está a 144 km/h ou 40 m/s, o saco deverá ser abandonado a 40.10 = 400 m antes do alvo.

Letra E. Desprezando a resistência do ar o pacote fica sujeito apenas a força peso. Como o pacote possui uma velocidade horizontal, pois estava dentro do avião em voo, sob a ação da força peso ele apresentará dois movimentos, do ponto de vista de um observador no solo, mas apenas o movimento vertical para o observador no avião.

Por inércia as três caixas continuaram em movimento com a mesma velocidade horizontal do avião de 360 km/h. Desta forma os impactos no solo ocorrerão sobre a mesma linha reta, separadas pela distância percorrida pelo avião durante aquele 1 s entre os lançamentos das caixas. A velocidade de 360 km/h corresponde a 100 m/s e desta forma a distância entre os pontos de impacto será de 100 m.

Aprovação em tudo que você faz.

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