Questões de Cinemática (Física)

Nas competições de arrancada, a variável mais importante para os veículos é a aceleração. A velocidade indica como a posição de um corpo varia ao longo do tempo. Quando essa velocidade se altera, dizemos que ocorre aceleração.

Fonte: ARTUSO, Alysson Ramos. Do seu jeito: Física: área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias: volume único: Ensino Médio. 1. ed. São Paulo: Ática, 2024.

Sobre o conceito de aceleração, assinale a alternativa CORRETA.

Um estudante de engenharia está analisando o lançamento de um projétil. A altura h(t) (em metros) do projétil em função do tempo t (em segundos) é dada pela função:


h(t) = −5t² +20t +1


Qual a altura máxima atingida pelo projétil?

Uma pequena esfera é abandonada do repouso a partir de uma altura H, em relação ao solo, e cai verticalmente em queda livre. No mesmo instante em que a esfera inicia seu movimento, um canhão, situado a uma distância horizontal D da trajetória da esfera e a uma altura h em relação ao solo, dispara um projétil com velocidade v, formando um ângulo θ em relação à horizontal. As condições são tais que o projétil atinge a esfera exatamente no instante em que ela toca o solo. Desprezando a resistência do ar e assumindo que a aceleração gravitacional é igual a g, assinale a alternativa que corresponde à magnitude da velocidade de lançamento v.

Uma bola de gude é abandonada de uma certa altura e cai, em queda livre, até atingir o solo. Imediatamente antes de atingir o solo, o módulo da sua velocidade é v₁ e o da sua aceleração é a₁. Posteriormente, essa bola é arremessada verticalmente para cima, a partir da mesma altura em que ela havia sido abandonada anteriormente. Nesse caso, imediatamente antes de ela atingir o solo, o módulo da sua velocidade é v₂ e o da sua aceleração é a₂.

Considerando desprezível a resistência do ar, as relações entre v₂ e v₁ e entre a₂ e a₁ são:

Para um estudo sobre a cinemática de projéteis, analisa-se o movimento de um objeto lançado verticalmente em um campo gravitacional uniforme. O objetivo é determinar os parâmetros da trajetória, como a altitude máxima, com base nas condições iniciais do movimento. Um projétil, com massa de 4,5 kg, é disparado a partir de um ponto de referência no solo. O lançamento ocorre em uma trajetória retilínea e vertical, com uma velocidade inicial, medida no instante em que o projétil perde contato com o dispositivo lançador, de 40 m/s.

Para a análise do modelo, são adotadas as seguintes hipóteses simplificadoras: o movimento ocorre em condições onde a resistência do ar é desprezível, e o campo gravitacional é considerado constante, resultando em uma aceleração de módulo g = 10 m/s² que se opõe ao movimento de subida. O ponto culminante da trajetória, conhecido como apogeu, é caracterizado pela inversão do sentido do movimento, momento em que a velocidade do projétil se anula instantaneamente. A determinação desta altitude é um dado fundamental na análise do movimento. Sendo assim, calcule a altura máxima, em metros, atingida pelo projétil em relação ao seu ponto de partida.