Questões de Vestibular Sobre queda livre em física

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?

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:

PLANETA               ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE (m/s²)
   Júpiter                                                 25
   Marte                                                   4
   Netuno                                                11
   Terra                                                    10
   Vênus                                                   9


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

Um objeto em queda livre percorre uma distância X durante o primeiro segundo de queda. Desprezando as forças resistivas e considerando a aceleração da gravidade constante ao longo de todo o percurso, a distância percorrida por esse objeto durante o quarto segundo da queda corresponde a

Um experimento consiste em analisar o comportamento de um objeto de dimensões desprezíveis que será abandonado a partir do repouso de uma mesa até alcançar o chão percorrendo rampas de diferentes inclinações. O trabalho realizado pela força peso

Um objeto de massa m está em repouso a uma altura H acima da superfície da Terra. Sujeito à força gravitacional, num dado momento, ele cai verticalmente em direção à Terra. Desprezando qualquer força dissipativa e considerando que a aceleração gravitacional se mantém constante durante todo o movimento, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo da velocidade v do objeto quando ele está a uma altura H/2 acima da superfície da Terra.  

É quase um bungee jump, mas ligeiramente menos radical. A 60 metros do chão, o “Queda Livre”, em Brotas, dá frio na barriga só de olhar, mas a queda livre, na verdade, é bem menor: 25 metros.
(https://viagem.estadão.com.br, 01.05.18. Adaptado.)


(aventurando.com.br)
Considerando que a resistência do ar seja desprezível, que a aceleração da gravidade do local seja igual a 10 m/s² e que, nessa atração, o salto se dê a partir do repouso, o tempo total em que uma pessoa experimenta a sensação de queda livre antes de começar a ser freada pela corda elástica é de

Um objeto de 1 quilograma cai livremente (a partir do repouso) de uma certa altura sob ação da gravidade e na presença de uma força de resistência do ar de 2newtons. Considere a aceleração da gravidade como sendo aproximadamente 10 metros por segundo ao quadrado. Então a velocidade do objeto e o deslocamento percorrido por ele após 2 segundos de queda são, aproximadamente:

Aeronaves da Marinha do Brasil reforçam os trabalhos de combate às queimadas no Pantanal, que estão devastando boa parte da maior área alagada do Planeta. A densa camada de fumaça que encobria a cidade nos últimos dias diminuiu, porém os focos de queimadas seguem na região. As labaredas das chamas chegam a 55 m de altura. Ficou estabelecido que, além dos helicópteros da Marinha, aeronaves da Força Aérea Brasileira e do Exército Brasileiro começarão a atuar no trabalho de combate às queimadas. Disponível em: https://diarionline.com.br/?s=noticia&id=118787. Acesso em: 04 nov. 2020. (Adaptado)

Se um helicóptero de combate a incêndios despeja água a 180 m de altura em relação ao solo, em quanto tempo, em segundos, a água e as chamas mais altas entram em contato? Despreze efeitos resistivos e considere que a água é abandonada do repouso.

Para analisar a queda dos corpos, um estudante abandona, simultaneamente, duas esferas maciças, uma de madeira e outra de aço, de uma mesma altura em relação ao solo horizontal. Se a massa da esfera de aço fosse maior do que a massa da esfera de madeira e não houvesse resistência do ar, nesse experimento

Na ilustração abaixo, um objeto é solto do repouso de uma certa altura.

(Hewitt, Paul G. Física conceitual. Trad.Trieste Freire Ricci e Maria Helena Gravina.9 ed. Porto Alegre: Bookman, 2002.p.67.)

Sendo o peso do objeto e a força de resistência do ar, constata-se que,

Uma esfera cai verticalmente a partir do repouso do alto de um edifício. Verifica-se que a aceleração da esfera, inicialmente igual à da gravidade, reduz-se rapidamente até ficar nula; nesse momento, a velocidade da esfera atinge um valor constante até o corpo chegar ao solo. Considerando esse fenômeno, a força da resistência do ar no movimento da esfera

Observe a tirinha.

Disponível em: <http://www.cbpf.br/~caruso/tirinhas/>.

A tirinha anterior mostra um experimento com corpos em queda livre no vácuo, explicado satisfatoriamente por Galileu. Nesse caso, pode-se afirmar que 

       O paraquedismo é visto como um esporte radical e atrai milhares de adeptos em todo o mundo. Entre as suas peculiaridades, estão a variedade de modalidades e as manobras arriscadas que são executadas por seus praticantes. Tais adeptos, antes de abrir o paraquedas, atingem velocidades terminais altíssimas e passam a cair com velocidade constante.

Disponível em:<http://www.futurasaude.com.br/>. (Fonte modificada)

Um paraquedista, de massa m = 70 Kg, faz um salto de um avião. Durante a queda, o esportista atinge a velocidade terminal de 45 m/s. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , a força de atrito com o ar (arrasto), em newtons, no momento em que ele atinge a velocidade máxima vale 

DE GOTA EM GOTA

    É claro que é legal ver como seu filho se diverte quando se oferece para ajudar a lavar a calçada e, sem cerimônia, faz a água jorrar da mangueira. O problema é que, por mais que a intenção seja boa, o desperdício é grande. Só para se ter uma ideia, uma pessoa sozinha gasta, em média, 200 litros de água diariamente. Apenas 15 litros são o suficiente para viver, de acordo com o gerente de produção de água de Curitiba e Região Metropolitana da Sanepar, Paulo Raffo. “É matemático, quanto mais se gasta, menos vamos ter. A água do mundo não vai acabar, o perigo é acabar a água potável”, diz. Uma torneira pingando uma gota a cada 0,4 segundo representa mais de 250 litros de água desperdiçados em apenas um dia.

Disponível em:<http://www.gazetadopovo.com.br/viverbem/comportamento/de-gota-em-gota/>  (Fonte modificada) 

Considere que, ao se fechar a torneira, esta ficou gotejando a cada 0,4 segundos, conforme ilustra o texto anterior. Diante disso, considerando o momento em que a primeira gota se desprende da torneira com velocidade nula, quantas gotas estarão no ar quando a primeira atingir o solo que se encontra a uma distância da torneira de 1,0 metro na vertical?

Dado: g = 10m/s² 

Em uma tribo indígena de uma ilha tropical, o teste derradeiro de coragem de um jovem é deixar-se cair em um rio, do alto de um penhasco. Um desses jovens se soltou verticalmente, a partir do repouso, de uma altura de 45 m em relação à superfície da água. O tempo decorrido, em segundos, entre o instante em que o jovem iniciou sua queda e aquele em que um espectador, parado no alto do penhasco, ouviu o barulho do impacto do jovem na água é, aproximadamente,


Note e adote: Considere o ar em repouso e ignore sua resistência. Ignore as dimensões das pessoas envolvidas. Velocidade do som no ar: 360 m/s. Aceleração da gravidade: 10 m/s².