Exercícios de Vestibulares sobre Queda Livre
Exercícios de vestibulares sobre queda livre
01- (PUC-MG) Dois corpos de pesos diferentes são abandonados no mesmo instante de uma mesma altura.
Desconsiderando-se a resistência do ar, é CORRETO afirmar:
a) Os dois corpos terão a mesma velocidade a cada instante, mas com acelerações diferentes.
b) Os corpos cairão com a mesma aceleração e suas velocidades serão iguais entre si a cada instante.
c) O corpo de menor volume chegará primeiro ao solo.
d) O corpo de maior peso chegará primeiro ao solo.
02-(CESGRANRIO-RJ) O Beach Park, localizado em Fortaleza-CE, é o maior parque aquático da América Latina situado na beira do mar.
Uma de suas principais atrações é um toboágua chamado “Insano”. Descendo esse toboágua, uma pessoa atinge sua parte mais baixa com velocidade de 28 m/s. Considerando a aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2 e desprezando os atritos, conclui-se que a altura do toboágua, em metros, é de:
03-(PUC-RJ) Uma pedra, deixada cair de um edifício, leva 4s para atingir o solo.
Desprezando a resistência do ar e considerando g = 10 m/s2, escolha a opção que indica a altura do edifício em metros.
04-(PUCCAMP-SP) Dois tocos de vela caem da janela de um apartamento bem alto. O intervalo de tempo entre a queda de um e do outro é de 1,0 s. Considere que eles estão em queda livre vertical. que a velocidade inicial é nula e que a aceleração da gravidade é 10 m/s2. Quando o segundo toco de vela completar 1,0 s de queda, a distância entre eles, em metros, será igual a:
05-(UFSM-RS) Se a resistência do ar for nula e o módulo da aceleração da gravidade for de 10 m/s2, uma gota de chuva, caindo de
uma altura de 500 m, a partir do repouso, atingirá o solo com uma velocidade de módulo, em m/s, de:
06-(UFPE) Uma esfera de aço de 300 g e uma esfera de plástico de 60 g de mesmo diâmetro são abandonadas, simultaneamente, do alto de uma torre de 60 m de altura. Qual a razão entre os tempos que levarão as esferas até atingirem o solo? (Despreze a resistência do ar).
07-(UNESP-SP) Um balão se desloca horizontalmente, a 80,0 m do solo, com velocidade constante de 6,0 m/s.
Quando passa exatamente sobre um jovem parado no solo, um saquinho de areia é abandonado do balão. Desprezando qualquer atrito do saquinho com o ar e considerando g = 10,0 m/s2, calcule
a) o tempo gasto pelo saquinho para atingir o solo, considerado plano.
b) a distância entre o jovem e o ponto onde o saquinho atinge o solo.
08-(PUC-PR) Em um planeta, isento de atmosfera e onde a aceleração gravitacional em suas
proximidades pode ser considerada constante igual a 5 m/s2, um pequeno objeto é abandonado em queda livre de determinada altura, atingindo o solo após 8 segundos.
Com essas informações, analise as afirmações:
I. A cada segundo que passa a velocidade do objeto aumenta em 5 m/s durante a queda.
II. A cada segundo que passa, o deslocamento vertical do objeto é igual a 5 metros.
III. A cada segundo que passa, a aceleração do objeto aumenta em 4 m/s2 durante a queda.
IV. A velocidade do objeto ao atingir o solo é igual a 40 m/s.
a) Somente a afirmação I está correta.
b) Somente as afirmações I e II estão corretas.
c) Todas estão corretas.
d) Somente as afirmações I e IV estão corretas.
e) Somente as afirmações II e III estão corretas.
09-(FGV-SP) Freqüentemente, quando estamos por passar sob um viaduto, observamos uma placa orientando o motorista para que comunique à polícia qualquer atitude suspeita em cima do viaduto. O alerta serve para deixar o motorista atento a um tipo de assalto que tem se tornado comum e que segue um procedimento bastante elaborado. Contando que o motorista passe em determinado trecho da estrada com velocidade constante, um assaltante, sobre o viaduto, aguarda a passagem do párabrisa do carro por uma referência previamente marcada na estrada. Nesse momento, abandona em queda livre uma pedra que cai enquanto o carro se move para debaixo do viaduto. A pedra atinge o vidro do carro quebrando-o e forçando o motorista a parar no acostamento mais à frente, onde outro assaltante aguarda para realizar o furto.
Suponha que, em um desses assaltos, a pedra caia por 7,2 m antes de atingir o pára-brisa de um carro. Nessas condições, desprezando-se a resistência do ar e considerando a aceleração da gravidade 10 m/s2, a distância d da marca de referência, relativamente à trajetória vertical que a pedra realizará em sua queda, para um trecho de estrada onde os carros se movem com velocidade constante de 120 km/h, está a
10-(PUC-RJ) Um objeto em repouso é largado do alto de um prédio de altura H, e leva um intervalo de tempo T para chegar ao
chão (despreze a resistência do ar e considere que g = 10,0 m/s2). O mesmo objeto largado de H/4 chega ao chão em um intervalo de tempo de (T – 3,0 s), ou seja, 3,0 segundos a menos que o objeto largado do alto.
a) Calcule o valor de T.
b) Calcule a altura H.
11- (PUC-MG) Um helicóptero está descendo verticalmente e, quando está a 100 m de altura, um
pequeno objeto se solta dele e cai em direção ao solo, levando 4s para atingi-lo. Considerando-se g = 10m/s2, a velocidade de descida do helicóptero, no momento em que o objeto se soltou, vale em km/h:
12- (PUC-RJ) Uma pedra é largada do alto de um prédio. Sua altura em relação ao solo t segundos após ser largada é de h=180 –
5t2 metros.
a) Qual a altura do prédio?
b) Quando a pedra atinge o solo?
13-(PUC-SP) Suponha que, ao afundar, o barco, considerado como ponto material, tenha se movido dentro da água, com aceleração
constante de 4,0 m/s2. O tempo decorrido até atingir o fundo, que está a 11m da superfície, foi de, aproximadamente,
14-(Ufjf-MG) Quando se abre uma torneira de forma que saia apenas um “filete” de água, a área da
seção reta do filete de água abaixo da boca da torneira é tanto menor quanto mais distante dela, porque:
a) como a velocidade da água distante da boca da torneira é maior devido à ação da força gravitacional, para que haja conservação da massa, a área da seção reta do filete tem que ser menor.
b) uma vez que a velocidade da água distante da boca da torneira é menor devido à ação da força gravitacional, para que haja conservação da massa, a área da seção reta do filete tem que ser menor.
c) a velocidade da água caindo não depende da força gravitacional e, portanto, para que haja conservação da massa, a área da seção reta do filete tem que ser menor.
d) as interações entre as moléculas da água tornam-se mais intensas devido à ação da força gravitacional e, assim, a área da seção reta do filete distante da boca da torneira fica menor.
e) devido à velocidade com que a água sai, a boca da torneira é projetada para que a água seja concentrada mais distante da boca.
15- (CFT-CE) Um corpo de pequenas dimensões é abandonado, a partir do repouso, de uma determinada altitude da superfície da Terra. Despreza-se a resistência do ar e considera-se a aceleração da gravidade constante. Sabendo-se que, no primeiro segundo de queda, o corpo percorre uma distância H, no terceiro segundo desse mesmo movimento, percorrerá:
16-(UNESP-SP) Um corpo é lançado para baixo com velocidade de 15m/s. Sabendo que a altura inicial era de 130m, determine o instante em que o corpo se encontra a 80m do solo.
17-(UNICAMP-SP) Uma atração que está se tornando muito popular nos parques de diversão
consiste em uma plataforma que despenca, a partir do repouso, em queda livre de uma altura de 75m. Quando a plataforma se encontra 30m acima do solo, ela passa a ser freada por uma força constante e atinge o repouso quando chega ao solo. Dado g = 10m/s2.
a) Qual é o valor absoluto da aceleração da plataforma durante a queda livre?
b) Qual é a velocidade da plataforma quando o freio é acionado?
c) Qual é o módulo da aceleração necessária para imobilizar a plataforma?
18-(UNESP) Conta-se que Isaac Newton estava sentado embaixo de uma macieira quando uma maçã caiu sobre sua cabeça e ele teve, assim, a intuição que o levou a descrever a lei da Gravitação Universal.
Considerando que a altura da posição da maçã em relação à cabeça de Newton era de 5,0m, que a aceleração da gravidade local era g=10m/s2 e desprezando a resistência do ar, a velocidade da maçã no instante em que tocou a cabeça do cientista, em km/h, era:
19- (UNESP) Uma torneira, a 0,90 m do solo, apesar de ter sido fechada, continuou pingando água, a uma freqüência constante. Um observador notou que, quando o primeiro pingo de água atingiu o solo, o quarto pingo desprendeu-se da torneira. Considere
que os pingos têm a mesma massa e que, quando deixam a torneira, apresentam velocidade inicial nula. Desprezando-se a resistência do ar, pode-se afirmar corretamente que
a) a velocidade dos pingos é igual à da gravidade.
b) quando o primeiro pingo atingiu o solo, o segundo pingo estava a 0,60 m da torneira.
c) quando o primeiro pingo atingiu o solo, o terceiro pingo estava a 0,30 m do solo.
d) a energia cinética do terceiro pingo é menor do que a energia cinética do quarto pingo
20-(UNICAMP-SP) Uma torneira, situada a uma altura de 1 m acima do solo, pinga lentamente à razão de 3 gotas por minuto.
(a) Com que velocidade uma gota atinge o solo ?
b) Que intervalo de tempo separa as batidas de duas gotas consecutivas no solo ? Considere, para simplificar, g = 10 m/s2.
21-(UNESP-SP) Um objeto é solto do repouso de uma altura de H no instante t = 0. Um segundo objeto é arremessado para baixo com uma velocidade vertical de 80 m/s depois de um intervalo de tempo de 4,0 s, após o primeiro objeto. Sabendo que os dois atingem o solo ao mesmo tempo, calcule H (considere a resistência do ar desprezível e g = 10 m/s2).
22-(UNESP-SP) Em recente investigação, verificou-se que uma pequena gota de água possui propriedades elásticas, como se fosse uma partícula sólida. Em uma experiência, abandona-se uma gota de uma altura ho, com uma pequena velocidade horizontal. Sua trajetória é apresentada na figura.
Na interação com o solo, a gota não se desmancha e o coeficiente de restituição, definido como f, é dado pela razão entre as componentes verticais das velocidades de saída e de chegada da gota em uma colisão com o solo.
Calcule a altura h atingida pela gota após a sua terceira colisão com o solo, em termos de h³ e do coeficiente f. Considere que a componente horizontal da velocidade permaneça constante e não interfira no resultado.
23-(CFT-SC) Se um objeto cai, a partir do repouso, em um local onde a aceleração da gravidade tem módulo 10 m/s2, desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que esse objeto:
I. adquire velocidade escalar constante de 10 m/s;
II. cai 10 metros durante o primeiro segundo;
III. tem velocidade escalar de 20 m/s após 2,0 s;
Está(ão) CORRETA(S):
a) apenas as afirmações I e II.
b) apenas a afirmação III.
c) apenas as afirmações II e III.
d) apenas a afirmação I.
e) todas as afirmações.
24-(PUC-RJ) Em um campeonato recente de vôo 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 que: Considere a aceleração da gravidade g=10m/s£ e despreze a resistência do ar)
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.
25-(PUC-SP)
Suponha que, na tirinha anterior, tenha ocorrido o “beijinho”, e na falta de outra melancia de 5 kg, o marido ciumento tenha largado uma maçã de 50g.
Comparando as grandezas velocidade e força peso nas duas situações, pode-se afirmar que:
Considere g = 9,8 m/s2 e a altura da queda = 10 m
a) A velocidade seria a mesma, valendo 196 m/s, mas a força peso seria diferente, valendo 10 vezes menos na queda da maçã.
b) A velocidade seria a mesma, valendo 14 m/s, mas a força peso seria diferente, valendo 10 vezes mais na queda da maçã.
c) A velocidade seria a mesma, valendo 14 m/s, mas a força peso seria diferente, valendo 100 vezes menos na queda da maçã.
d) A força peso seria a mesma, valendo 14 N, mas a velocidade de queda seria diferente, valendo 10 vezes mais na queda da maçã.
e) A força peso seria a mesma, valendo 49 N, mas a velocidade de queda seria diferente, valendo 100 vezes menos na queda da maçã.
26-(UEL-PR) Considere um figo desprendendo-se livremente de uma figueira que tem 20 m de altura.
Pode-se afirmar que ele chegará ao solo após __________ segundos, atingindo uma velocidade de _________ metros por segundo.
Dado: Considere g = 10 m /s2.
Assinale a alternativa que completa corretamente os espaços vazios do texto, respectivamente.
27-(FUVEST-SP) Numa filmagem, no exato instante em que um caminhão passa por uma marca no chão, um dublê se larga de um viaduto para cair dentro de sua caçamba. A velocidade v do caminhão é constante e o dublê inicia sua queda a partir do repouso,
repouso, de uma altura de 5 m da caçamba, que tem 6 m de comprimento. A velocidade ideal do caminhão é aquela em que o dublê cai bem no centro da caçamba, mas a velocidade real v do caminhão poderá ser diferente e ele cairá mais à frente ou mais atrás do centro da caçamba. Para que o dublê caia dentro da caçamba, v pode diferir da velocidade ideal, em módulo, no máximo:
28-(CESGRANRIO-RJ) A uma altura de 20 m do solo, abandona-se uma pedra. A gravidade local vale 10 m/s2.
Com relação a esse movimento, adotando-se para cima o sentido positivo do movimento, o gráfico da função que associa a altura da pedra ao tempo de queda corresponde a um
a) segmento de uma reta crescente com coeficiente angular igual a 5.
b) segmento de uma reta decrescente com coeficiente angular igual a – 5.
c) segmento de uma reta vertical.
d) trecho de uma parábola cuja concavidade está voltada para baixo.
e) trecho de uma parábola cuja concavidade está voltada para cima.
29-(UFPR-PR) Cecília e Rita querem descobrir a altura de um mirante em relação ao nível do mar.
Para isso, lembram-se de suas aulas de física básica e resolvem soltar uma moeda do alto do mirante e cronometrar o tempo de queda até a água do mar. Cecília solta a moeda e Rita lá embaixo cronometra 6 s. Considerando-se g = 10 m/s2, é correto afirmar que a altura desse mirante será de aproximadamente:
30-(UEMG-MG) Dois objetos de mesma massa são abandonados, simultaneamente, da mesma altura, na Lua e na Terra, em queda livre. Sobre essa situação, Carolina e Leila chegaram às seguintes conclusões:
Carolina: Como partiram do repouso e de uma mesma altura, ambos atingiram o solo com a mesma energia cinética.
Leila: Como partiram do repouso e da mesma altura, ambos atingiram o solo no mesmo instante.
Sobre tais afirmações, é CORRETO dizer que
a) as duas afirmações são falsas.
b) as duas afirmações são verdadeiras.
c) apenas Carolina fez uma afirmação verdadeira.
d) apenas Leila fez uma afirmação verdadeira.
31-(UERJ-RJ))
Galileu Galilei, estudando a queda dos corpos no vácuo a partir do repouso, observou que as distâncias percorridas a cada segundo de
queda correspondem a uma sequência múltipla dos primeiros números ímpares, como mostra o gráfico abaixo.
Determine a distância total percorrida após 4 segundos de queda de um dado corpo. Em seguida, calcule a velocidade desse corpo em t = 4 s.(considere g=10m/s2).
32-(ENEM-MEC)
Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência:
I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior.
II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la.
III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorreu durante a queda.O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.
A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a
A. energia mecânica aumenta, o que a faz cair mais rápido.
B. resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade.
C. aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado.
D. força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado.
E. velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.