Mecânica
Escolha o assunto e comece seus estudos!
“Se eu vi mais longe, foi por estar sobre ombros de gigantes.”
Isaac Newton
Cinemática
LISTA 9 – LANÇAMENTO VERTICAL
01. (UFSCar) Em julho de 2009 comemoramos os 40 anos da primeira viagem tripulada à Lua. Suponha que você é um astronauta e que, chegando à superfície lunar, resolva fazer algumas brincadeiras para testar seus conhecimentos de Física.
a) Você lança uma pequena bolinha, verticalmente para cima, com velocidade inicial v0 igual a 8 m/s. Calcule a altura máxima h atingida pela bolinha, medida a partir da altura do lançamento, e o intervalo de tempo Δt que ela demora para subir e descer, retornando à altura inicial.
b) Na Terra, você havia soltado de uma mesma altura inicial um martelo e uma pena, tendo observado que o martelo alcançava primeiro o solo. Decide então fazer o mesmo experimento na superfície da Lua, imitando o astronauta David Randolph Scott durante a missão Apollo 15, em 1971. O resultado é o mesmo que o observado na Terra? Explique o porquê.
Dado: Considere a aceleração da gravidade na Lua como sendo 1,6 m/s2.
02. (AFA) O gráfico mostra a variação, com o tempo, da altura de um objeto lançado verticalmente para cima, a partir do solo, num local onde g = 10 m/s2.
Desprezando-se a resistência do ar, a altura máxima atingida pelo objeto vale, em metros:
a) 180
b) 240
c) 60
d) 300
03. Para decidir a posse de bola no início de um jogo de futebol, o juiz lança uma moeda verticalmente para cima e aguarda seu retorno na palma de sua mão. Dos esboços gráficos seguintes, aquele que pode representar a variação de velocidade escalar do centro de massa da moeda em função do tempo, desprezando a resistência do ar, é:
04. (FEI) Numa construção, um guindaste está elevando uma carga com velocidade constante de 2 m/s. Quando a carga está a 7,2 m do solo, o cabo que sustenta a carga se rompe e a ela entra em queda livre. Quanto tempo, aproximadamente, a carga demora para atingir o solo? Considere g = 10 m/s2.
05. (Mackenzie) Um projétil de brinquedo é arremessado verticalmente para cima, da beira da sacada de um prédio, com uma velocidade inicial de 10 m/s. O projétil sobe livremente e, ao cair, atinge a calçada do prédio com velocidade igual a 30 m/s. Determine quanto tempo o projétil permaneceu no ar. Adote g = 10m/s2 e despreze as forças dissipativas.
06. (UNIFESP) Em uma manhã de calmaria, um Veículo Lançador de Satélite (VLS) é lançado verticalmente do solo e, após um período de aceleração, ao atingir a altura de 100 m, sua velocidade linear é constante e de módulo igual a 20,0 m/s. Alguns segundos após atingir essa altura, um de seus conjuntos de instrumentos desprende-se e move-se livremente sob ação da força gravitacional. A figura fornece o gráfico da velocidade vertical, em m/s, do conjunto de instrumentos desprendido como função do tempo, em segundos, medido no intervalo entre o momento em que ele atinge a altura de 100 m até o instante em que, ao retornar, toca o solo.
a) Determine a ordenada y do gráfico no instante t = 0 s e a altura em que o conjunto de instrumentos se desprende do VLS.
b) Calcule, através dos dados fornecidos pelo gráfico, a aceleração gravitacional do local e, considerando 
, determine o instante no qual o conjunto de instrumentos toca o solo ao retornar.
07. Uma pedra é lançada de uma altura h acima do solo, verticalmente para cima. A figura a seguir representa o comportamento da velocidade escalar da pedra em função do tempo, desde o instante de lançamento (t = 0) até ela atingir o solo (t = 3 s). Considere g = 10 m/s2.
a) Determine a altura h de lançamento da pedra.
b) Qual é a altura máxima atingida pela pedra, em relação ao solo?
08. Em um local onde o efeito do ar é desprezível e a aceleração da gravidade é constante, porém seu módulo g é desconhecido, um projétil é lançado verticalmente para cima, com velocidade inicial v0, a partir do solo. Quando o projétil atinge a altura h = 4,2 m, acima do solo, sua velocidade tem módulo igual a 40% do valor de v0. Calcule a altura máxima atingida pelo projétil, em relação ao solo.
09. (PUC) Um foguete sobe verticalmente. No instante t = 0, em que ele passa pela altura 100 m, em relação ao solo, subindo com velocidade de 5 m/s, escapa dele um pequeno parafuso. Considere g = 10m/s². O parafuso chegará ao solo no instante t, em segundos igual a:
a) 20 s
b) 15 s
c) 10 s
d) 5 s
e) 3 s
10. (AFA) O gráfico abaixo representa o movimento de subida de um, protótipo de foguete e dois estágios lançado a partir do solo.
Após ter atingido a altura máxima pode-se afirmar que o tempo de queda livre desse protótipo será de
a) 1 s
b) 2 s
c) 3 s
d) 4 s
Respostas
1-
a) Dt = 10 s h = 20 m
2- A
3- E
4- 1,4 s
5- 4 s
6-
a) y = 20,0 m/s e h = 140m
b) g = 10m/s2 e t= 9,6s
7-
a) 5 m
b) 20 m
8- h = 5 m
9- D
10- C
