Lançamento oblíquio e lançamento horizontal

LANÇAMENTO OBLÍQUO E LANÇAMENTO HORIZONTAL

Exercícios de vestibulares com resoluções comentadas sobre

Lançamento Oblíquo e Lançamento Horizontal

01-(CEFET-CE)

Um caminhão se desloca em movimento retilíneo e horizontal, com velocidade constante de 20m/s. Sobre sua carroceria, está um canhão, postado para tiros verticais, conforme indica a figura.

A origem do sistema de coordenadas coincide com a boca do canhão e, no instante t = 0, ele dispara um projétil, com velocidade de 80m/s. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s2.

Determine o deslocamento horizontal do projétil, até ele retornar à altura de lançamento, em relação:

a) ao caminhão;

b) ao solo.

 

02-(UFF-RJ)

Após um ataque frustrado do time adversário, o goleiro se prepara para lançar a bola e armar um contra ataque.

Para dificultar a recuperação da defesa adversária, a bola deve chegar aos pés de um atacante no menor tempo possível.

O goleiro vai chutar a bola, imprimindo sempre a mesma velocidade, e deve controlar apenas o ângulo de lançamento.

A figura mostra as duas trajetórias possíveis da bola num certo momento da partida.

 

Assinale a alternativa que expressa se é possível ou não determinar qual destes dois jogadores receberia bola no menor tempo. Despreze o efeito da resistência do ar.

(A) Sim, é possível, e o jogador mais próximo receberia a bola no menor tempo.

(B) Sim, é possível, e o jogador mais distante receberia a bola no menor tempo.

(C) Os dois jogadores receberiam a bola em tempos iguais.

(D) Não, pois é necessário conhecer os valores da velocidade inicial e dos ângulos de lançamento.

(E) Não, pois é necessário conhecer o valor da velocidade inicial.

 

(UERJ-RJ)

Este enunciado refere-se às questões de números 03 e 04.

Um trem em alta velocidade desloca-se ao longo de um trecho retilíneo a uma velocidade constante de 108 km/h.

Um passageiro em repouso arremessa horizontalmente ao piso do vagão, de uma altura de 1 m, na mesma direção e sentido do deslocamento do trem, uma bola de borracha que atinge esse piso a uma distância de 5 m do ponto de arremesso.

 

03-(UERJ-RJ)

Se a bola fosse arremessada na mesma direção, mas em sentido oposto ao do deslocamento do trem, a distância, em metros, entre o ponto em que a bola atinge o piso e o ponto de arremesso seria igual a:

( 04-(UERJ-RJ)

O intervalo de tempo, em segundos, que a bola leva para atingir o piso é cerca de:

 05-(UFC-CE)

Uma partícula pontual é lançada de um plano inclinado conforme esquematizado na figura a seguir. O plano tem um ângulo de inclinação θ em relação à horizontal, e a partícula é lançada, com velocidade de módulo v, numa direção que forma um ângulo de inclinação α em relação ao plano inclinado.

Despreze qualquer efeito da resistência do ar.

Considere que a aceleração da gravidade local é constante (módulo igual a g, direção vertical, sentido para baixo).  

a) Considerando o eixo x na horizontal, o eixo y na vertical e a origem do sistema de coordenadas cartesianas no ponto de lançamento, determine as equações horárias das coordenadas da partícula, assumindo que o tempo é contado a partir do instante de lançamento.

b) Determine a equação da trajetória da partícula no sistema de coordenadas definido no item (a).

 

06-(UNICAMP-SP)

Uma bola de tênis rebatida numa das extremidades da quadra descreve a trajetória representada na figura a seguir, atingindo o chão na outra extremidade da quadra.

O comprimento da quadra é de 24 m.

a) Calcule o tempo de vôo da bola, antes de atingir o chão. Desconsidere a resistência do ar nesse caso.

b) Qual é a velocidade horizontal da bola no caso acima?

 

07-(CEFET-CE)

Uma roda de raio R rola uniformemente, sem escorregar, ao longo de uma superfície horizontal.

Do ponto A da roda se desprende uma gota de barro, como mostra a figurar.

Com que velocidade v deve se deslocar a roda, se a gota, depois de lançada ao espaço, volta a cair sobre o mesmo ponto da roda após efetuar uma volta? Considere desprezível a resistência do ar.

 

08-(PUC-SP)

O esquema apresenta uma correia que transporta minério, lançando-o no recipiente R.

A velocidade da correia é constante. Para que todo o minério caia dentro do recipiente, a velocidade v da correia, dada em m/s, deve satisfazer a desigualdade:

a) 2 < v < 3              

 b) 2 < v < 5                    

c) 1 < v < 3                   

d) 1 < v < 4                   

e) 1 < v < 5

 

09-(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.

 

10-(FISICA E VESTIBULAR)

Se, com um arco e flecha, você mirar a flecha diretamente para o alvo fixo (figura 1), a flecha atingirá o ponto visado?

Por outro lado, se você mirar a flecha diretamente para uma maçã em queda livre (figura 2), a flecha a atingirá?

Justifique.

 

11-(UFJF-MG)

Durante uma partida de futebol, um jogador, percebendo que o goleiro do time adversário está longe do gol, resolve tentar um chute de longa distância (vide figura).

O jogador se encontra a 40 m do goleiro.

O vetor velocidade inicial da bola tem módulo Vo= 26 m/s e faz um ângulo de 25° com a horizontal, como mostra a figura a seguir.

Desprezando a resistência do ar, considerando a bola pontual e usando cos 25° = 0,91, sen 25° = 0,42 e g=10m/s2:

a) Faça o diagrama de forças sobre a bola num ponto qualquer da trajetória durante o seu vôo, após ter sido chutada. Identifique a(s) força(s).

b) Saltando com os braços esticados, o goleiro pode atingir a altura de 3,0 m. Ele consegue tocar a bola quando ela passa sobre ele? Justifique.

c) Se a bola passar pelo goleiro, ela atravessará a linha de gol a uma altura de 1,5 m do chão.

A que distância o jogador se encontrava da linha de gol, quando chutou a bola? (Nota: a linha de gol está atrás do goleiro).

 

12-(PUC-SP)

Dois amigos, Berstáquio e Protásio, distam de 25,5m.

Berstáquio lança obliquamente uma bola para Protásio que, partindo do repouso, desloca-se ao encontro da bola para segurá-la.

No instante do lançamento, a direção da bola lançada por Berstáquio formava um ângulo θ com a horizontal, o que permitiu que ela  alcançasse, em relação ao ponto de lançamento, a  altura máxima de 11,25m e uma velocidade de 8m/s  nessa posição.

Desprezando o atrito da bola com o ar e adotando g = 10m/s2, podemos afirmar que a aceleração de Protásio, suposta constante, para que ele consiga pegar a bola no mesmo nível do lançamento

deve ser de

13-(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=10m/s2)

a) 20m              

b) 15m                

c) 10m                

d) 7,5m                

e) 5m

 

14-(Olimpíada Brasileira de Física)

Dois rapazes brincam de tênis na praia.

Um deles dá uma raquetada na bola a 2,45 m de altura e esta sai horizontalmente com velocidade de 72 km/h.

Qual deve ser a velocidade mínima do outro rapaz, situado inicialmente 20,3 m à frente do primeiro, para que consiga aparar a bola antes que ela bata na areia? (Adote g = 10 m/s2).

 

15-(FISICAEVESTIBULAR)

Um projétil 1 se move em linha reta, a 1125m do solo, com velocidade horizontal V =1080 km/h

No solo existe um projétil 2 que é disparado com velocidade de 540 km/h, exatamente quando o projétil 1 está passando sobre ele na mesma vertical. Despreze a resistência do ar, as dimensões dos dois projéteis e considere g = 10 m/s2.

a) Calcule o ângulo com que deve ser lançado o projétil 2 com o solo para que atinja o projétil 1.

b) Localize o ponto do impacto entre os dois projéteis num plano de coordenadas cartesianas com a origem no ponto de lançamento do projétil 2.

 

16-(UFMG-MG)

Um cano de irrigação, enterrado no solo, ejeta água a uma taxa de 15 litros por minuto com uma velocidade de 10 m/s.

A saída do cano é apontada para cima fazendo um ângulo de 30° com o solo, como mostra a figura. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s2, sen 30° = 0,50 e cos 30° = 0,87.

Calcule quantos litros de água estarão no ar na situação em que o jato d’água é contínuo do cano ao solo.

 

 

17-(UFG-GO)

Os quatro blocos, representados na figura com suas respectivas massas, são abandonados em um plano inclinado que não apresenta atrito e termina voltado para a direção horizontal.

Os blocos, ao deixarem a plataforma, descrevem trajetórias parabólicas em queda livre e alcançam o solo, formando, da esquerda para a direita, a seqüência:

a) m; 5m; 2m; 3m           

b) m; 2m; 3m; 5m           

c) 3m; 2m; 5m; m         

d) 3m; 5m; m; 2m        

e) 5m; 3m; 2m; m

 

18-(PFB)

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

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

Despreze a resistência do ar, considere g = 10 m/s2 e determine que degrau a bola tocará primeiro.

 

19-(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 = 10 m/s2 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.

 

20-(UFAM-AM)

Uma bola de futebol com 450 de massa, inicialmente em repouso, é chutada obliquamente para cima com velocidade inicial de 20m/s. A bola atinge altura máxima de 10e atinge uma parede vertical 2após o chute. 

Desprezando a resistência do ar,

podemos afirmar que a distância do ponto de lançamento da bola até a parede é aproximadamente igual a:

a) 40

b) 28

c) 20

d) 10

e) 14m

21-(UPF-RS)

Considere um vagão deslocando-se em uma trajetória retilínea com velocidade constante e igual a 5 m/s.

Um observador, A,dentro dele, lança uma pedra verticalmente para cima.

Um outro observador, B, do lado de fora do vagão e em repouso em relação à Terra, observa o vagão passar.

Sendo VA e VB , respectivamente, as velocidades da pedra no ponto mais alto de sua trajetória em relação a cada observador, pode-se concluir que:

a) VA = 0 e VB = 0

b) VA = 0 e VB = 5 m/s

c) VA = 5 m/s e VB = 0

d) VA = 5 m/s e VB = 5m/s

e) VA = 0 e VB = 10 m/s

22-(UEFS-BA)

Um goleiro chuta uma bola, que se encontra parada no gramado, para um jogador situado a 57,0m da

posição do goleiro. 

bola é lançada com velocidade de 20,0m/s, fazendo um ângulo de 45° com o plano horizontal.

Desprezando-se a resistência do ar, considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10,0m/se sabendo-se que sen45° = cos45° = √2/2, o módulo da velocidade do jogador para alcançar a bola, no instante em que ela toca o gramado, em m/s, deve ser de, aproximadamente,

A) 4,0 B) 5,0 C) 6,0 D) 7,0 E) 8,0

 

Confira as resoluções comentadas