Questões Militares Sobre queda livre em física

Uma esfera de raio R possui uma cavidade esférica interna de raio R/2 conforme mostra a figura. A cavidade tangencia internamente a esfera no seu ápice A, que esta a uma altura H = 15R do ponto S, localizado no solo verticalmente abaixo. Os dois centros de curvatura e o ponto A se encontram na linha vertical que passa por S. A esfera e então ao abandonada de seu repouso em queda livre, atinge o solo em S e inverte seu movimento.



Considerando que a distribuição de massa é homogênea na região solida do objeto e que o coeficiente de restituição da colisão e 0,80, a altura máxima alcançada pelo centro de massa da esfera após a colisão é aproximadamente igual a:

Uma fonte luminosa esta presa ao teto de um recinto fechado, a uma altura H do solo, conforme mostra a figura. No recinto há um objeto de altura h (h < H/2) a uma distancia 2a de uma das paredes. A lâmpada desprende-se, iniciando um movimento de queda livre, e atinge o solo a uma distancia 3a da parede. Considere que o efeito de reflexão de luz nas paredes e desprezível e que a fonte de luz e pontual.

Assinale a alternativa que apresenta a expressão correta do módulo da velocidade da sombra a partir do instante em que esta começa a ser projetada sobre a parede.

Facilmente é possível encontrar em vários sites da internet vídeos do astronauta Neil Armstrong andando na Lua em 1969. Ainda que várias pessoas achem que a Lua não possui gravidade, a gravidade lunar tem um valor aproximado de 1,6m/s², enquanto na Terra a gravidade vale aproximadamente 10m/s². Mesmo a gravidade lunar sendo menor que a da Terra não significa que se um astronauta caísse em uma cratera lunar que ele não se machucaria devido à queda.
Suponha que dois objetos idênticos, partindo do repouso, caiam em queda livre após serem abandonados de uma mesma altura igual a 11,25 metros, porém em campos gravitacionais diferentes: na Terra e na Lua.
Considerando desprezível a resistência do ar, V_Terra a velocidade que o objeto chegaria no solo terrestre e V_Lua a velocidade que o objeto chegaria ao solo lunar, é CORRETO afirmar que a razão V_Terra / V_Lua é igual a: 

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.

Um pedaço de concreto de uma estrutura danificada se desprende de uma ponte, caindo 125 m livremente e verticalmente até chegar ao solo. Assim, determine o tempo, em segundos, que o pedaço de concreto percorre os últimos 84% da altura de queda, desprezando a resistência do ar, e assinale a opção correta.

Dado: g = 10 m/s² 

Um avião, sobrevoando o mar, solta uma bomba no instante em que se encontra a 2000 m de altitude e arremetendo sob um ângulo α com a horizontal (senα = 0,6; cosα = 0,8). Um barco, que navegava a 40 m/s no mesmo sentido da componente horizontal de voo do avião, percorre 1000 m desde o instante de lançamento da bomba até ser por ela atingido. Considerando a aceleração da gravidade com o valor de 10 m/s² , a velocidade do avião, em m/s, nessas condições, era

Um corpo em repouso cai de uma altura h₁ acima do solo sobre uma plataforma a uma altura h₂ acima do solo. Ao cair sobre a plataforma, o corpo retorna com a mesma velocidade, mudando apenas o sentido. Ao retornar a primeira plataforma o corpo tem sua velocidade invertida e cai direto no solo. Encontre o tempo total de voo.  

No alto de um prédio foram abandonadas, a 10 m de altura em relação ao solo, simultaneamente e a partir do repouso, duas esferas homogêneas, A e B, com valores de massas, respectivamente, iguais a 4 kg e 8 kg. Desprezando a resistência do ar e adotando a intensidade da aceleração da gravidade local igual a 10 m/s2 , pode-se afirmar corretamente que: 

Um projétil é lançado verticalmente para cima a partir do solo e, após atingir a altura máxima Hmáx, retorna ao ponto de lançamento. Considere a aceleração da gravidade constante e desprezível a resistência do ar. Os gráficos que melhor representam como a energia cinética e a energia potencial gravitacional do projétil variam, em função de sua altura h durante a subida, são

Um corpo de massa igual a 80 kg, após sair do repouso, percorre uma pista retilínea e horizontal até colidir a 108 km/h com um anteparo que está parado. Qual o valor, em metros, da altura que este corpo deveria ser abandonado, em queda livre, para que ao atingir o solo tenha o mesmo valor da energia mecânica do corpo ao colidir com o anteparo?

Adote a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s² .

Um corpo de massa igual a m é lançado verticalmente para baixo, do alto de um prédio, com uma velocidade inicial v_o. Desprezando a resistência do ar e adotando o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10m/s² . O corpo percorre uma altura de 40m até atingir o solo com uma velocidade final de 30m/s. O valor, em m/s, da velocidade inicial v_o é?

Um atleta pratica salto ornamental, fazendo uso de uma plataforma situada a 5m do nível da água da piscina. Se o atleta saltar desta plataforma, a partir do repouso, com que velocidade se chocará com a água?

Obs.: despreze a resistência do ar e considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10m/s² .

Imagine a seguinte situação: duas bolas estão lado a lado a uma altura de 2 m (metros) em relação ao solo. Ambas são lançadas exatamente no mesmo instante, porém, a bola A cai verticalmente e a bola B, no momento do lançamento, é lançada, horizontalmente. Assinale a alternativa correta em relação ao momento de chegada dessas bolas ao solo:

A partir de um mesmo ponto a uma certa altura do solo, uma partícula e lançada sequencialmente em três condições diferentes, mas sempre com a mesma velocidade inicial horizontal v₀. O primeiro lançamento é feito no vácuo e o segundo, na atmosfera com ar em repouso. O terceiro é feito na atmosfera com ar em movimento cuja velocidade em relação ao solo e igual em módulo, direção e sentido à velocidade v₀. Para os três lançamentos, designando-se respectivamente de t₁ , t₂ e t₃ os tempos de queda da partícula e de v₁, v₂ e v₃ os módulos de suas respectivas velocidades ao atingir o solo, assinale a alternativa correta.

Do topo de um edifício de 45 metros de altura, um garoto deixa cair, verticalmente, e a partir do repouso, uma bola de tênis. Desprezando a resistência do ar, com que velocidade a bola atinge o solo? Adote g=10m/s² .

Em um determinado instante um objeto é abandonado de uma altura H do solo e, 2,0 segundos mais tarde, outro objeto é abandonado de uma altura h, 120 metros abaixo de H. Determine o valor de H, em m, sabendo que os dois objetos chegam juntos ao solo e a aceleração da gravidade é g = 10 m/s².

Uma bola de borracha de massa m = 0.4 kg é lançada verticalmente, para baixo, com velocidade inicial v₀ = √5 m/s a uma altura de 2.25m do chão. Ao chocar-se com o solo, a bola perde 20% de sua energia mecânica total e passa a subir, mantendo-se em um movimento vertical, sob ação exclusiva da força peso até atingir novamente o solo, quando volta a perder 20% de sua energia e o ciclo recomeça.

Se a aceleração da gravidade no local é g = 10 m/s², qual a altura máxima que a bola alcança após chocar-se com o solo pela segunda vez?

Um paraquedista de massa m cai em queda livre. O atrito do ar é do tipo -kv. Quanto tempo, após o início da queda, é decorrido até que o paraquedista atinja 99% da velocidade limite?

Observe a figura a seguir. 

                    

A figura acima apresenta um bloco de massa M = 7,0kg que é lançado ao mar, com velocidade inicial zero, de uma altura h = 14m em relação à linha d'água. O bloco está pendurado por uma corda que se encontra enrolada na borda de um disco. O disco é uniforme, com massa m = 5,6kg e raio R = 30cm. O disco está montado pelo seu centro em um eixo horizontal fixo, e instalado na extremidade de um guindaste de um navio. Existe liberdade de movimento de rotação do disco em torno do eixo central. Durante a queda, o bloco faz girar o disco livremente, sem atrito e sem escorregamento da corda. O navio está imóvel. Desprezando a resistência do ar, pode-se afirmar que o bloco levará quantos segundos para tocar a água? 

Uma bolinha de chumbo é solta com velocidade nula de uma altura de 0,80m do chão em um local em que a aceleração da gravidade é 10m/s² e a resistência do ar é desprezível. O tempo de queda da bolinha é: