Questões de Lançamento Horizontal (Física)

Observe a figura:

A figura mostra o esquema de um cilindro girando com seu centro fixado sobre o eixo y de um sistema cartesiano. A frequência de giro do cilindro é f, constante, e, no seu ponto superior, um objeto nele apoiado despenca, sendo lançado horizontalmente e caindo sob a ação da gravidade sobre um piso horizontal a uma distância x da origem do sistema cartesiano Oxy.

Se a frequência de giro do cilindro duplicar, o tempo de queda do objeto até atingir o piso

Uma bola perfeitamente elástica é lançada horizontalmente com velocidade de módulo 10 m/s entre duas paredes perfeitamente rígidas separadas por uma distância d. Considerando a ausência de resistência do ar, em 1 segundo de movimento, a bola colide 5 vezes com as paredes enquanto se desloca verticalmente para baixo uma distância de 4,9 m. Se um feixe de luz for lançado horizontalmente entre dois espelhos planos perfeitamente refletores, separados pela mesma distância d, desconsiderando perdas de energia do feixe durante sua propagação, quantas vezes o feixe de luz colidirá após 1 segundo?

Em abril de 2018, Cristiano Ronaldo saltava a mais de 2 metros de altura para fazer um emblemático gol de bicicleta em um jogo pela Liga dos Campeões, enquanto defendia o Real Madri da Espanha. Após um cruzamento de Carvajal, o atleta português chutou a bola a 2,1125 metros de altura e marcou um golaço. Considerando que Cristiano Ronaldo chutou a bola apenas na direção horizontal com velocidade de 12 m/s, qual foi, aproximadamente, a distância horizontal percorrida pela bola antes de tocar o chão pela primeira vez? (Considere: g = 10 m/s²)

Uma pessoa é desafiada a chutar uma bola posicionada sobre uma ponte, a uma altura de 20m acima do solo, para atingir um alvo no chão, localizado 40m a frente do local de lançamento da bola. Sobre esse desafio, analise afirmativas abaixo.
I. Nas condições descritas, o vetor velocidade inicial deverá fazer um ângulo de 45o com o horizonte para que a bola atinja o alvo.
II. Nas condições descritas, para atingir o alvo o módulo do vetor velocidade inicial da bola deverá ser de 72 km/h e sua direção horizontal.
III. Se o chute promover um lançamento horizontal, mesmo que o alvo não seja atingido, no instante em que a bola tocar o solo o componente vertical do vetor velocidade tem módulo correspondente a 72 km/h.
Assinale a opção que indica as alternativas corretas dentre as três afirmações. Despreze a os efeitos de resistência e considere a aceleração da gravidade igual 10m/s² .

Os simuladores são facilitadores no processo de ensino-aprendizagem, uma vez que promovem mais interação, deixando as aulas mais dinâmicas. Baseando-se nessa ideia, um professor de Física deixa uma atividade para seus alunos sobre lançamento horizontal de projétil para ser realizada no simulador PHET Interactive Simulations. O objetivo da atividade é que uma esfera de massa 1 kg seja lançada horizontalmente, a 3,2 metros de altura, e atinja o alvo localizado no chão a 12 metros da base de lançamento, como mostra a figura a seguir.


Montagem realizada no simulador. Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/projectile-motion. Acesso em: 24 maio 2022.

Considerando g = 10 m/s² e desprezando todas as formas de atrito para que a esfera acerte o alvo, qual deve ser o valor da velocidade inicial de lançamento, em m/s?