Lançamento Horizontal

 

 

LANÇAMENTO HORIZONTAL

 

Todo​​ corpo lançado horizontalmente​​ com​​ velocidade  de um​​ ponto​​ qualquer, próximo da superfície da Terra, desprezados os atritos do ar,​​ fica​​ sujeito unicamente à força peso,​​ (sempre de direção vertical e sentido para baixo)​​ e que obedece​​ à trajetória das​​ figuras​​ abaixo,​​ que é um arco de parábola.

 Colocando-se​​ a origem do sistema de referência no ponto de lançamento,​​ orienta-se,​​ por exemplo, o eixo X para a direita​​ e o​​ eixo Y para baixo.

Decompõe-se​​ o movimento em duas parcelas:

 

 

 

 

Equações:

O que você deve saber,​​ informações​​ e​​ dicas

 

 A máxima distância horizontal por ele atingida​​ é chamada de alcance a (veja figura abaixo)

 

 Observe na​​ figura abaixo​​ que, à medida que o abacaxi vai caindo,​​ a flecha também,​​ na​​ mesma proporção,​​ pois ambos caem sujeitos apenas à ação da aceleração da gravidade g.

Para​​ acertar o abacaxi​​ o​​ garoto​​ deve mirar exatamente nele.

Então, se o garoto fizesse mira sobre o abacaxi e ele não caísse,​​ o garoto erraria o alvo,​​ pois a​​ flecha, à medida que avança na horizontal​​ com velocidade​​ constante​​ Vo, também está caindo​​ com​​ velocidade Vy.

Se o instante da queda do abacaxi e do lançamento da flecha for simultâneo​​ e na​​ mesma horizontal,​​ os​​ dois possuirão em cada instante,​​ as mesmas velocidades horizontais e verticais e, para se determinar o instante do encontro​​ (quando a flexa acerta o abacaxi),​​ você deve isolar o tempo na equação​​ X = Vo.t​​ ​​ t =​​ XVo​​ e​​ substituí-lo na equação da altura Y​​ (h)​​ =​​ g.t22 ​​ ​​ ​​​​ 

​​ Se​​ um​​ corpo​​ (por exemplo, um​​ helicóptero) que está​​ se movendo em linha reta com velocidade constante V​​ de uma certa​​ altura fixa​​ do solo​​ deixa cair um​​ objeto,​​ este​​ objeto​​ se​​ comporta como

se fosse lançado horizontalmente​​ com​​ velocidade V que é​​ a mesma que a do helicóptero.

Veja um​​ exercício exemplo:

​​ (PUCCAMP-SP) Um​​ avião,​​ em​​ voo​​ horizontal, está bombardeando​​ de uma altura de 8​​ km,​​ um​​ destroier​​ parado.

A velocidade do avião​​ é de​​ 504​​ km/h.​​ De​​ quanto tempo dispõe o​​ destroier​​ para​​ mudar seu curso depois de uma bomba ter sido​​ abandonada?​​ 

Qual é a​​ distância horizontal​​ percorrida pela bomba​​ até atingir o destroier?

(g​​ =​​ 10​​ )

Resolução:

 

Exercícios de vestibulares com resolução comentada​​ sobre Lançamento Horizontal

01-​​ (FUVEST​​ -​​ SP)

Um drone​​ voando na horizontal, em relação ao solo (como indicado pelo sentido da seta na figura), deixa cair um pacote de livros.

A melhor descrição da trajetória realizada pelo pacote de livros, segundo um observador em repouso no solo, é dada pelo percurso descrito na

(A) trajetória 1.

(B) trajetória 2.

(C) trajetória 3.

(D) trajetória 4.

(E) trajetória 5.

Resolução:

Trata-se de um​​ lançamento horizontal​​ com a​​ velocidade de lançamento​​ sendo​​ a mesma que a do drone.

 Colocando-se​​ a origem do sistema de referência no ponto de lançamento,​​ orienta-se,​​ por exemplo, o eixo X para a direita​​ e o​​ eixo Y para baixo.

Decompõe-se​​ o movimento em duas parcelas:

A composição dessas duas velocidades​​ fornece a​​ velocidade real desses livros cuja trajetória é um arco de parabola.

R- D

 

02- (UERJ​​ -​​ RJ)

Em uma área onde ocorreu uma​​ catástrofe natural,​​ um helicóptero em movimento retilíneo, a uma altura fixa do chão, deixa cair pacotes​​ contendo alimentos.​​ 

Cada​​ pacote lançado atinge o​​ solo​​ em um ponto​​ exatamente embaixo do helicóptero.

Desprezando forças de atrito e de resistência,​​ pode-se​​ afirmar​​ que as grandezas velocidade e

aceleração​​ dessa aeronave​​ são classificadas, respectivamente,​​ como:

a)​​ variável – nula

b)​​ nula – constante

c)​​ constante – nula

d)​​ variável - variável

Resolução:

Observe​​ que​​ são desprezados os atritos​​ e o helicóptero está em movimento retilíneo​​ a uma altura fixa do solo e, como cada pacote atinge o solo em um ponto exatamente embaixo do helicóptero, ele​​ (helicóptero) está com velocidade constante​​ e, portanto, com​​ aceleração nula.

R- C

 

03-​​ (CEFET​​ -​​ MG) 

Três pedras​​ são​​ atiradas horizontalmente, do​​ alto de um edifício, tendo suas​​ trajetórias representadas a seguir.

Admitindo-se a​​ resistência do ar desprezível,​​ é​​ correto afirmar que, durante a queda, as pedras possuem

a)​​ acelerações diferentes.  

b)​​ tempos de queda diferentes.  

c)​​ componentes horizontais das velocidades constantes.

d)​​ componentes verticais das velocidades diferentes, a uma mesma altura.

Resolução:

a) Falsa ​​ ​​ todas possuem a​​ mesma aceleração​​ que é a da​​ gravidade g.

b) Falsa ​​  ​​​​ chegam ao​​ solo no mesmo instante,​​ trata-se de​​ uma queda livre onde os atritos são desprezados.

d) Falsa ​​  ​​ ​​​​ na​​ mesma altura​​ as​​ componentes verticais​​ das​​ velocidades são as mesmas​​ (característica da queda livre)

R- C

 

04-​​ (FUVEST​​ -​​ SP)

 Uma​​ menina,​​ segurando uma​​ bola de tênis,​​ corre com​​ velocidade constante,​​ de​​ módulo igual a

10,8 km/h,​​ em​​ trajetória retilínea,​​ numa​​ quadra plana e horizontal.​​ 

Num​​ certo instante, a menina,​​ com o​​ braço esticado horizontalmente ao lado do corpo,​​ sem alterar o seu estado de movimento, solta a bola,​​ que​​ leva 0,5 s para atingir o solo.​​ 

Resolução:

R- E​​ 

 

05- (Físicaevestibular) 

Se,​​ numa competição de tiro,​​ um dos​​ concorrentes mirar diretamente o centro do alvo​​ ele o atingirá?

Justifique​​ sua resposta.

Resolução:

Não,​​ pois​​ enquanto o alvo permanece imóvel, o projétil, durante todo seu movimento estará caindo,​​ sujeito à​​ aceleração da gravidade​​ e chegará ao alvo numa​​ posição abaixo daquela em que ele mirou.

 

06- (UNIFESP - SP) 

Uma​​ pequena esfera​​ maciça é​​ lançada de uma altura de 0,6 m na direção horizontal, com​​ velocidade inicial de 2,0 m/s.

Ao​​ chegar ao chão,​​ somente​​ pela ação da gravidade, colide elasticamente com o piso​​ e​​ é lançada novamente para o alto.​​ 

Considerando​​ g = 10,0​​ ,​​ o​​ módulo da velocidade​​ e o​​ ângulo de lançamento do solo, em relação​​ à direção horizontal, imediatamente após a colisão,​​ são respectivamente dados por

Resolução:

​​ R- C

 

07- (Uerj​​ -​​ RJ)​​ 

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.

Resolução:​​ 

Após abandonadas, por inércia​​ as três caixas continuam em movimento​​ com a mesma velocidade horizontal​​ do avião,​​ de 360 km/h​​ estando sempre abaixo dele e​​ percorrendo e sempre a mesma distância que ele.

Assim,​​ 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.

Assim,​​ a​​ distância entre os​​ respectivos​​ pontos de impacto​​ com o solo​​ ​​ será de 100 m.

​​ 

08-​​ (FUVEST​​ -​​ SP) 

Um motociclista​​ de​​ Motocross, move-se com velocidade V = 10 m/s, sobre uma superfície plana,​​ até​​ atingir uma rampa​​ (em A),​​ inclinada de 45o com a horizontal, como indicado​​ na figura.

A trajetória​​ do motociclista​​ deverá atingir novamente a rampa a uma distância horizontal D​​ (D​​ =​​ H), do ponto A, aproximadamente igual a: (g​​ =​​ 10​​ )

a)​​ 20m              

b)​​ 15m                

c)​​ 10m                

d)​​ 7,5m                

e)​​ 5m

Resolução:

R- A

 

09-​​ (ITA​​ -​​ SP) 

Uma​​ bola​​ é lançada​​ horizontalmente do alto de um edifício,​​ tocando o solo​​ decorrido

aproximadamente 2s.​​ 

Sendo​​ 2,5m a altura de cada andar,​​ o​​ número de andares do edifício​​ é:

a)​​ 5     

b)​​ 6     

c)​​ 7     

d)​​ 8     

e)​​ indeterminado, pois a velocidade horizontal de arremesso da bola não foi fornecida

Resolução:

R- D

 

(UERJ – RJ)

Utilize as​​ informações a seguir​​ para​​ responder às questões de​​ números 10 e 11

Três bolas​​ −​​ X, Y e Z​​ − são​​ lançadas da borda de uma mesa, com​​ velocidades iniciais paralelas​​ ao​​ solo​​ e​​ mesma direção e sentido.

A​​ tabela acima​​ mostra as magnitudes​​ das massas​​ e das​​ velocidades iniciais das bolas.

10 -(UERJ – RJ)

Resolução: 

​​ 

R- D

 

11 -(UERJ – RJ)

Resolução:​​ 

R- C

 

12-​​ (Físicaevestibular)

Uma bola de golfe​​ é​​ jogada do alto de uma escada com velocidade horizontal de 3​​ m/s.

Cada degrau​​ tem 30cm de comprimento (profundidade, passo)) e 18 cm de altura (espelho).

Despreze a resistência do ar, considere g = 10​​  e determine que degrau a bola tocará primeiro.

Resolução:

Observe nas​​ figuras abaixo​​ a​​ determinação da​​ equação da reta​​ que tangencia a extremidade de​​ 

 

13-(UNESP-SP) 

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.

Considerando​​ g = 10​​  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.

Resolução:

b)​​ Como eles​​ movem-se​​ juntos após o​​ choque​​ com a​​ mesma velocidade, o mesmo é um​​ choque inelástico​​ com​​ duas situações;​​ uma​​ antes do choque​​ e a​​ outra depois do choque​​ (figuras abaixo).​​ 

 

Lançamento Horizontal

Clique aqui para ver sobre o tema!

Confira as vídeo aulas!