Questões de Concurso sobre Lançamento Vertical

Um foguete sobe verticalmente com uma velocidade constante igual a v =100ĵ m/s. Após 50 segundos do lançamento, ele explode e se fragmenta em três pedaços. O primeiro pedaço, com massa igual a M/6, saiu instantaneamente após a explosão, com uma velocidade igual a v1 = (100î - 50ĵ) m/s; o segundo pedaço, com massa igual M/2, saiu com uma velocidade v2 =(-50î + 50ĵ) m/s.

A que distância horizontal aproximada, em metros, foi encontrado o terceiro pedaço, tomando como referência o ponto de lançamento? (Despreze todas as formas de atrito, e considere aceleração da gravidade igual a 10 m/s².)

Caso um foguete (sistema de massa variável) parta do repouso, em voo no vácuo e livre de forças externas, a massa do veículo decrescerá exponencialmente com o aumento da razão v/v_e .

Durante uma aula de Física, o professor demonstra o funcionamento de um ioiô de massa m preso a uma corda leve enrolada em seu eixo. Ao soltar o ioiô, ele desce desenrolando a corda até atingir o ponto mais baixo, quando a corda fica totalmente esticada e o ioiô começa a subir novamente.

Nesse momento, um aluno pergunta:

“Professor, quando o ioiô chega ao ponto mais baixo e começa a subir, o sentido de rotação dele se inverte?

Considerando um modelo ideal, sem perdas de energia, a resposta fisicamente CORRETA para a pergunta do aluno é:

Cientistas desejam lançar uma nave a partir da superfície da Terra, de massa M e raio R, que viaje sob ação exclusivamente gravitacional e que entre em órbita estável a uma altura 5R do centro da Terra. Adotando o referencial de energia potencial gravitacional no infinito e a constante de gravitação universal G, a velocidade de lançamento v, em função dos dados fornecidos, deverá satisfazer a expressão

Um objeto de massa m = 1,00 kg é lançado verticalmente para cima a partir do solo com velocidade inicial v₀ = 30,0 m/s. A força de resistência do ar tem módulo constante f_d = 2,00 N durante toda a trajetória. Ao retornar ao nível do solo, ele colide com uma plataforma de massa desprezível, presa a uma mola ideal vertical de constante elástica k = 800 N/m. Após o impacto, o sistema plataforma-massa desliza sobre apoios verticais, sofrendo uma força dissipativa total constante igual a 410 N. Assinale a alternativa que corresponde, respectivamente, à altura máxima atingida pelo objeto e ao valor que mais se aproxima da energia total dissipada até a mola atingir sua máxima compressão.

Um goleiro bate um tiro de meta. Sendo desprezível a resistência do ar, a trajetória da bola é um arco de parábola, como ilustra a figura.

Considere nula a energia potencial gravitacional no solo.

Para que no ponto mais alto da trajetória, a energia cinética da bola valha metade da energia mecânica total, o ângulo $\theta$ que a velocidade inicial 𝑣⃗_𝑜 da bola forma com o solo, deve valer

O gráfico a seguir descreve a variação da velocidade em função do tempo de um objeto lançado verticalmente para cima.

O deslocamento e a distância percorrida pelo objeto após 6 segundos são, respectivamente:

Um corpo A foi lançado do solo com velocidade inicial de 100 m/s, a partir de um ponto X e formando com a horizontal um ângulo de 30°, realizando um movimento oblíquo, atingindo uma altura máxima h e alcançando um ponto Y no solo. Outro corpo B, idêntico ao corpo A, iniciou um lançamento vertical para baixo a partir de uma altura H, exatamente no mesmo instante que o corpo A foi lançado, ambos atingindo o solo exatamente no mesmo instante e no mesmo ponto Y, conforme mostrado na figura a seguir. Sabendo que o valor da altura H é cinco vezes maior que h, qual o valor da velocidade, em m/s, que o corpo B iniciou o movimento de lançamento vertical, para que os dois corpos chegassem ao mesmo tempo no ponto Y?

Adote a intensidade da aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s² e despreze a resistência do ar.

Um menino brincando com pequenas pedras, ao fazer malabarismos, lança uma delas verticalmente para cima a uma velocidade de 3 m/s. Logo em seguida, após um segundo de intervalo, lança uma segunda pedra também para cima, com uma velocidade maior igual a 7 m/s. Assuma que o menino lança ambas as pedras a partir de uma altura de 80 cm em relação ao solo. Use g = 9,8 m/s² e desconsidere a resistência do ar na ascensão e queda das pedras.

De acordo com este contexto, analise os itens apresentados a seguir:

I. O tempo de subida da segunda pedra até a altura máxima é igual a 0,93 segundos.

II.A diferença entre as alturas máximas alcançadas pelas pedras é, aproximadamente, 2 metros.

III.O intervalo de tempo transcorrido entre os retornos das pedras ao solo é igual a 12 segundos.

É correto o que se afirma em:

A NASA - agência espacial dos Estados Unidos possui, em Sandusky, estado de Ohio, a maior câmara de vácuo do mundo, com medidas de 30,5 metros de diâmetro e 37,2 metros de altura. (https://Anww1.grc.nasa. gov/facilities/sec/). Suponha que, dentro desta câmara de vácuo gigante, com vácuo, um dispositivo lança uma bola de biliar para cima, com um ângulo de 60º em relação ao chão. O dispositivo libera a bola quando ela está a 0,2 m acima do chão, no centro da câmara. Imediatamente depois do lançamento, o módulo da velocidade da bola é 30 m/s. Considere que a câmara tem formato de cilindro; sen 60º = 0,87; cos 60º = 0,50. Caso seja necessário, considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s². Assinale a afirmação CORRETA:

Se uma determinada pessoa pega uma pedra e a joga para cima, ao observá-la subindo, irá notar que sua velocidade vai diminuindo gradativamente até que, no ponto mais alto, a velocidade da pedra se anula. Nesse caso, isto ocorre pois o movimento de subida da pedra é:

Um projétil de massa m é lançado verticalmente para cima com velocidade de módulo v e, no exato instante em que atinge o ponto mais alto, explode em dois pedaços. Um, com 20% da massa total, é ejetado para cima, e o restante cai com velocidade de v/2 imediatamente após a explosão.

A altura máxima, relativa ao ponto de lançamento, atingida pela parte mais leve é:

Quatro bolas de mesma massa foram simultaneamente lançadas do topo de um edifício, de uma altura h, em relação ao solo. Cada uma delas numa direção, todas com a mesma velocidade inicial. Despreze a resistência do ar.

Ao atingirem o solo, as bolas que terão a menor e a maior componente vertical da velocidade, respectivamente, são:

Se o atleta lançasse o peso com um ângulo de 45°, o alcance do arremesso seria maior.

Um foguete é lançado verticalmente para cima a partir da superfície da Terra. Se a velocidade inicial do foguete for metade da velocidade de escape da Terra, qual a altura que o foguete atingirá, em unidades do raio da Terra (R_T)? Despreze as influências da rotação da Terra no movimento do foguete.

Uma pedra é lançada do solo verticalmente para cima. Verifica-se que, após 1,2 segundos do lançamento ela passa descendo por um ponto localizado a 2,4m do solo.

Considere a resistência do ar desprezível e g = 10m/s².

Entre o instante do lançamento e o instante em que ela passou subindo por esse ponto localizado a 2,4m do solo, decorreram

Num dado momento uma bolinha de 20g cai verticalmente com uma aceleração de 8m/s². Considerando a gravidade como 10m/s². Calcule a resistência do ar exercida sobre a bola em módulo.

Um professor lança uma esfera verticalmente para cima, a qual retorna, depois de alguns segundos, ao ponto de lançamento. Em seguida, lista em um quadro todas as possibilidades para as grandezas cinemáticas.

*Grandezas com módulo nulo não têm sentido definido.

Ele solicita aos alunos que analisem as grandezas cinemáticas no instante em que a esfera atinge a altura máxima, escolhendo uma combinação para os módulos e sentidos da velocidade e da aceleração.

A escolha que corresponde à combinação correta é

Considere uma situação hipotética em que um objeto é lançado verticalmente para cima a partir do solo, em um planeta fictício com aceleração gravitacional diferente da Terra. Qual dos seguintes cenários descreve corretamente a relação entre a altura máxima atingida pelo objeto e a aceleração gravitacional nesse planeta?

Uma pedra é lançada verticalmente para cima a partir do solo, no instante t = 0. Em t = 2,0 s, a pedra ultrapassa o alto de um edifício; 1,5 s depois, atinge a altura máxima.

Tomando a aceleração da gravidade como sendo 9,8 m/s² e desconsiderando-se a resistência do ar, assinale a alternativa correta.