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 =
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