Questões Militares Comentadas 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 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.  

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 .

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 .

Um garoto que se encontra em uma passarela de altura 20 metros, localizada sobre uma estrada, observa um veículo com teto solar aproximando-se. Sua intenção é abandonar uma bolinha de borracha para que ela caia dentro do carro, pelo teto solar. Se o carro viaja na referida estrada com velocidade constante de 72 Km/h, a que distância, em metros, do ponto diretamente abaixo da passarela sobre a estrada deve estar o carro no momento em que o garoto abandonar a bola. Despreze a resistência do ar e adote g =10m/s² .  

                          

Analise a figura abaixo. 

                             

Na figura acima temos um dispositivo A que libera partículas a partir do repouso com um período T=3s. Logo abaixo do dispositivo, a uma distância H, um disco contém um orifício que permite a passagem de todas as partículas liberadas pelo dispositivo. Sabe-se que entre a passagem de duas partículas, o disco executa 3 voltas completas em torno de seu eixo. Se elevarmos o disco a uma altura H/4 do dispositivo, qual das opções abaixo exibe o conjunto de três velocidades angulares w ', em rad/s, possíveis para o disco,de forma tal, que todas as partículas continuem passando pelo seu orifício? 

Dado: considere π = 3

 Analise a situação a seguir.

Um jovem, desejando estimar a altura do terraço onde se encontrava, deixou cair várias esferas de aço e, munido de um cronômetro, anotou o tempo de queda de todas. Após alguns cálculos, elaborou o gráfico abaixo com o tempo médio "t" gasto pelas esferas na queda.

                                          


Considere que, para facilitar os cálculos, o jovem desprezou a resistência do ar e adotou g = 10 m/s2. Pode-se afirmar que: o valor encontrado para o tempo médio (t) e a altura do terraço foram, respectivamente: 

Uma esfera de raio igual a 15 cm é abandonada no início de um tubo de 150 cm de comprimento, como mostrado na figura, o início da esfera coincide com o início do tubo vertical. Sabendo que o corpo é abandonado em queda livre, num local onde o módulo da aceleração da gravidade vale 10 m/s ² , determine o tempo exato, em s, que a esfera gasta para atravessar completamente o tubo.

Um corpo é abandonado em queda livre de uma altura h. Sabendo que este corpo atinge o solo um minuto e trinta segundos após ser abandonado e admitindo a aceleração da gravidade no local igual a 10 , qual o valor, em km, da altura h em relação ao solo?

Assinale a alternativa cuja expressão melhor representa a posição em função do tempo [y(t)], do objeto A ao ser lançado para baixo com uma velocidade inicial (v₀₎. Adote o referencial positivo para cima e considere a aceleração da gravidade local igual a “g”.

OBS.: Despreze a resistência do ar.