Agrupamento de Escolas de TabuaçoEscola Básica e Secundária Abel Botelho

ANO LETIVO 2011/2012 FÍSICA E QUÍMICA A 11.º ANO _________________________________________________________________________________________________________________________________

APSA 3 - Queda de um corpo com e sem resistência do ar desprezável; Lançamento Horizontal

1. Os corpos quando caem experimentam sempre uma certa resistência do ar. Muitas vezes podemos ignorá-la, mas outras isso não é possível. É o que acontece com os “mergulhadores no espaço” onde a resistência do ar lhes permite aterrar em terra firme sem problemas. A resistência do ar não é uma força constante; é tanto mais intensa quanto maior a velocidade do corpo que cai.Um “mergulhador” abre o pára-quedas durante a descida.O gráfico ao lado representa o movimento do “mergulhador” (massa = 85 kg) desde que cai do avião até chegar ao solo.1.1 Com base no gráfico, represente num diagrama de forças, o peso do “mergulhador” e a resistência do ar nos diferentes troços indicados no gráfico. Tenha em atenção o tamanho relativo dos vetores.1.2 O que afirma a 1.ª lei de Newton?1.3 Durante o movimento do “mergulhador”, em que troços do percurso a 1.ª lei se aplica? Justifique.1.4 Descreva o movimento do mergulhador durante a queda.1.5 Determine o valor da aceleração nos primeiros 20 segundos (até A) de movimento.1.6 Qual é o valor da 1.ª velocidade terminal do pára-quedista? E qual é o valor da aceleração ao atingir essa velocidade?1.7 Determine o valor da resistência do ar quando o pára-quedista atinge a velocidade terminal.

2. Um canhão lança horizontalmente uma bala com uma velocidade inicial de 20,0 m/s. O canhão encontra-se a 60,0 m acima do nível da água do mar.2.1 Classifique o movimento da bala segundo:

2.1.1 a horizontal;2.1.2 a vertical.

2.2 Escreva as expressões que permitem determinar a posição da bala na:2.2.1 horizontal;2.2.2 vertical.

2.3 Determine o alcance da bala.2.4 Calcule o valor da velocidade de impacto da bala com o solo.

3. Um corpo lançado horizontalmente, com uma velocidade inicial de 2,0 m/s, atinge o solo com uma velocidade de 5,4 m/s.3.1 Determine o tempo de voo do corpo.3.2 Calcule a altura de lançamento do corpo.3.3 Determine o alcance do corpo.

4. Duas bolas, A e B, são lançadas, simultaneamente, do cimo de um precipício. A bola A é deixada cair, na vertical e sem velocidade inicial, e toca no solo 8 s após ter sido largada. A bola B é lançada horizontalmente com uma velocidade de 15 m/s. Despreze a resistência do ar.4.1 Indique, justificando, o tempo que a bola B demorou a cair.4.2 Determine a altura do precipício.

Alina Rodrigues1

4.3 Calcule a distância que separa uma bola da outra, quando estas tocam no solo.5. Na figura representa-se um lança-granadas cujas granadas devem atingir o barco.5.1 Determine o valor da velocidade com que se devem lançar as granadas.5.2 O barco aproxima-se 50,0 m da costa. Determine a altura a que se deve colocar o lança-granadas de modo a que, mantendo a velocidade de lançamento das granadas, se continue a atingir o barco.

6. Um carrinho de brinquedo desloca-se sobre o tampo horizontal de uma mesa que está a 1,225 m acima do solo indo depois cair no solo, tendo conseguido um alcance horizontal de 0,40 m.6.1 Determine o tempo que o carrinho esteve no ar durante a queda.6.2 Calcule a velocidade do carrinho no instante em que saiu da mesa.6.3 Qual o valor da velocidade com que o carrinho atingiu o solo?

7. Um canhão colocado no cimo de uma ravina lançou horizontalmente uma esfera. A figura mostra que após 0,75 s a esfera se encontrava na posição M, que dista 150 m da ravina.7.1 Caracterize a posição da esfera 2,0 s após o lançamento.7.2 Determine o valor da velocidade da esfera 3,0 s após o lançamento.

8. Um projétil é lançado do topo de um rochedo, na direção horizontal, com a velocidade de valor 15 m/s.8.1 Determine o tempo que o projétil demora a atingir o solo.8.2 A que distância se encontra o projétil, em relação à base do rochedo, quando atinge o solo?8.3 Calcule o valor da velocidade do projétil quando este está a 20 m de altura.8.4 Qual o valor da velocidade com que o projétil atinge o solo?

9. Do cimo de um prédio é lançado horizontalmente um corpo que atinge o solo 15 m à frente do prédio, passados 2 s.9.1 Qual a altura do prédio?9.2 Determine o valor da velocidade de lançamento do corpo.9.3 Qual o valor da velocidade com que o corpo atinge o solo?

10. Uma bola é lançada na horizontal, com a velocidade de 10,0 m/s, de uma mesa com 80 cm de altura.10.1 Que tempo levará a cair?10.2 A que distância da base da mesa irá cair?10.3 Com que velocidade irá atingir o solo?10.4 Uma bola deixada cair da mesma altura, na vertical, demorará mais ou menos tempo a atingir o solo?10.5 Se esta situação se passasse na Lua quanto tempo levaria a bola a cair? (gLua = 1/6 gTerra)

Alina Rodrigues2