Questões de Física - Mecânica

O sistema solar é formado por planetas que apresentam diferentes acelerações da gravidade. Admita que um corpo é solto em queda livre na Terra a uma altura h e atinge a superfície do planeta com velocidade de 5 m/s. Admita ainda um planeta P, também do sistema solar, em que o mesmo corpo é solto, à mesma altura h, e atinge velocidade final de 8 m/s.

Sabe-se que o quadrado da velocidade com a qual um corpo em queda livre atinge a superfície é diretamente proporcional à aceleração da gravidade do planeta. Considere os valores aproximados apresentados na tabela:

Com base nessas informações, o planeta que apresenta a aceleração da gravidade mais próxima à do planeta P é:

A equação horária que governa o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado é dada por Y(t) = Y₀ + v₀t + 1/2 at2. Dessa forma, o movimento de queda livre pode ser analisado para um corpo de massa m em queda, inicialmente em repouso, ou seja, com velocidade inicial zero (v₀=0), sujeito à aceleração da gravidade (a = g = 9,8 m/s²). No Rope Jump, esporte radical ainda sem regulamentação no Brasil, pessoas podem experimentar a queda livre por saltar de grandes alturas, presos por uma corda. Inclusive, alguns acidentes já foram observados nessa modalidade esportiva que envolve alto risco, até mesmo mortes.

Desprezando a resistência do ar e outras formas de atrito e considerando a aceleração da gravidade g = 9,8 m/s², qual será o tempo de queda livre para uma pessoa de 65 kg que salta num Rope Jump de uma altura de 79 m, se o sistema de travamento não funcionar durante a queda?

A seguinte figura ilustra o “aparelho de Morin”, utilizado em laboratórios de Física no século XIX para registrar o movimento de um corpo em queda livre; no caso, um corpo metálico cônico com uma caneta presa a si para, durante a queda, registrar no papel milimetrado colado no cilindro, que gira em rotação uniforme, o traçado do movimento desse corpo.

Diante do exposto, qual será o traçado registrado em um gráfico de espaço d em função do tempo t, para esse corpo em queda livre?

Um objeto de 500 g está em uma certa altura do solo, apresentando, nessa situação, uma energia potencial de 25 J em relação ao solo. Em certo instante, ele é abandonado dessa altura e cai em queda livre.

Considerando não haver ação de qualquer força dissipativa sobre o objeto durante a queda, assinale a alternativa que apresenta sua velocidade ao chegar ao solo (antes de colidir com o mesmo) em ms^-1.

Do alto da torre de uma igreja, uma ave de rapina observa uma possível presa, parada exatamente abaixo do ponto em que espreitava o solo. Inicia então o ataque, abandonando seu corpo em queda livre por 2 s para em seguida desacelerar sua queda quase que instantaneamente enquanto agarra sua vítima. Devido à aerodinâmica do corpo da ave e ao tempo de queda nesse movimento vertical, pode-se ignorar a força de resistência ao movimento causada pelo ar.

Sendo a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², a distância do ponto de observação da ave de rapina até sua presa era de

Nas partidas de futebol, uma imagem clássica sempre está presente: o árbitro de futebol chama os dois capitães para o meio do gramado e decide o lado do campo em um “cara ou coroa”, presente no futebol desde a criação de suas primeiras regras, em 1863.

Disponível em: https:www.uol.com.br/esporte/futebol. Acesso em: 22 mar. 2020 (Adaptado).

Considere a situação de um árbitro de futebol lançando uma moeda verticalmente para cima.

Desprezando a resistência do ar e admitindo que a altura máxima atingida pela moeda medida a partir da mão do árbitro no momento em que a moeda sai da sua mão seja de 80 cm, qual foi o módulo da velocidade de lançamento?
(Considere g = 10m/s²)