Aula Fisica Queda Livre e Lancamento Vertical - Exercicios e Teoria

Aula de Queda livre e Lançamento vertical Disciplina Física Mecânica Profa Dra Luciana Araújo Queda Livre Vertical Corpos Abandonados Dizemos que um corpo está em queda livre na superfície de um planeta quando desprezamos o efeito da resistência do ar sobre ele também conhecida como queda no vácuo Em nossa natureza há a ação da resistência do ar porém para minimizarmos esse efeito teríamos que visualizar corpos com certas massas e certos formatos Para não complicar tanto esse estudo vamos diretamente desprezar essa resistência Características Trajetória retilínea e vertical Como desprezamos a resistência do ar a única força que atua é seu próprio peso Os corpos partem do repouso de uma certa altura acima de um nível de referência já que são abandonados Vo 0 Caem animados com uma aceleração a da gravidade ou seja a velocidade cresce à medida que caem É um típico MRUV do tipo acelerado A massa formato e material do corpo não interferem na queda v g t Velocidade de queda v2 2 g h Velocidade de queda h g t22 Altura ou tempo de queda Lançamento Vertical Para Cima É mais um movimento que ocorre na superfície de um planeta Imagine você jogando uma bola de papel verticalmente para cima ela sobe até uma certa altura e depois desce Temos aí um movimento que ocorre desprezando a resistência do ar então a única força que temos sobre o móvel é a sua própria força peso isso faz com que atue no corpo a aceleração da gravidade Lembrese no movimento de subida a força peso age contra a velocidade do móvel por isso ele sobe diminuindo sua velocidade retardado e quando desce a força peso age a favor da velocidade por isso ele desce aumentando a sua velocidade acelerado Características Trajetória Retilínea Vertical Aceleração é constante a g A única força que age é seu próprio peso Sobe em movimento retardado e desce em movimento acelerado Na altura máxima a velocidade é zero mas a aceleração não Se subir e descer mesmas alturas o tempo de subida é o mesmo tempo de descida Nas mesmas alturas a velocidade de subida tem o mesmo módulo da velocidade de descida A velocidade de subida é positiva pois como o móvel ganha altura a medida em que o tempo passa isso significa movimento progressivo Já a velocidade de descida é negativa pois a medida em que o tempo passa o móvel EQUAÇÕES VELOCIDADE v v₀ g t ALTURA v² v₀² 2 g h TORRICELLI h h₀ v₀ t g t² 2 SOLO Exercício 1 1 Assinale com V de verdadeiro ou F de falso QUEDA LIVRE a As acelerações dos corpos em queda livre dependem das massas dos corpos b Na queda livre o tempo de queda pode ser determinado se conhecermos a altura da queda e a aceleração da gravidade do local c Na queda livre a velocidade com que o corpo chega ao plano de referência pode ser determinada se conhecermos a altura de queda relativa a esse plano e a aceleração da gravidade do local d Na queda livre os espaços percorridos na vertical são proporcionais ao tempo de percurso e Na queda livre quando o corpo atinge a metade do percurso sua velocidade será igual à metade da velocidade com que atinge o plano de referência f Na queda livre os espaços percorridos na vertical são proporcionais aos quadrados do tempo de percurso Exercício 1 Continuação LANÇAMENTO VERTICAL a Um corpo lançado verticalmente para cima realiza movimento uniformemente acelerado b No lançamento vertical ascendente no vácuo o tempo de subida é igual ao tempo de descida c A partir de um plano de referência um corpo é lançado verticalmente para cima com velocidade V Ao retornar ao plano de referência o corpo apresenta velocidade em módulo igual a V d Você poderá calcular a máxima altura atingida por um corpo lançado verticalmente para cima no vácuo se conhecer a velocidade de lançamento e a aceleração da gravidade do local e No ponto de cota máxima a velocidade de um corpo lançado verticalmente para cima no vácuo vale a metade da velocidade de lançamento f No ponto de altura máxima no lançamento vertical a aceleração é nula g No lançamento no ponto de altura máxima a velocidade do móvel é nula Exercício 2 2 UFSM Se a resistência do ar for nula e o módulo da aceleração da gravidade for de 10 ms² uma gota de chuva caindo de uma altura de 500 m a partir do repouso atingirá o solo com uma velocidade de módulo em ms de a 10¹ b 10 c 10² d 10³ e 10⁵ Exercício 3 3 UNIFRA Na Lua a aceleração da gravidade tem valor de 16 ms² aproximadamente seis vezes menor que a aceleração da gravidade na Terra dada por 98 ms² Imagine que na Terra Neil Armstrong com seus 70 kg de massa alcance com um salto vertical uma altura de 1 metro Que altura saltando verticalmente e com a mesma velocidade inicial ele alcançará na Lua a 1m b 16 m c 106 m d 6125 m e 6125 m Exercício 4 e 5 4 Do alto de uma torre abandonamse vários corpos simultaneamente Desprezandose a resistência do ar teremos que a a velocidade dos corpos é constante durante a queda b a aceleração dos corpos é a mesma durante a queda c os corpos mais pesados chegam primeiro ao solo d os corpos flutuam pois foi desprezada a resistência do ar e os corpos ao caírem apresentam movimento uniforme mente retardado 5 Desprezada a resistência do ar a altura máxima atingida por uma pedra lançada do solo verticalmente para cima é proporcional a ao quadrado da massa da pedra b ao tempo de ascensão c ao quadrado da velocidade inicial de lançamento d à velocidade inicial de lançamento e à aceleração local da gravidade