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Exercícios sobre queda livre

Na resolução destes exercícios sobre queda livre, é necessário o uso da equação horária do espaço para o MUV e da equação de Torricelli.

Questão 1

(UFMS) Um corpo em queda livre sujeita-se à aceleração gravitacional g = 10 m/s2. Ele passa por um ponto A com velocidade 10 m/s e por um ponto B com velocidade de 50 m/s. A distância entre os pontos A e B é:

a) 100 m

b) 120 m

c) 140 m

d) 160 m

e) 240 m

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Questão 2

(UERJ) Foi veiculada na televisão uma propaganda de uma marca de biscoitos com a seguinte cena: um jovem casal está num mirante sobre um rio e alguém deixa cair lá de cima um biscoito. Passados alguns segundos, o rapaz se atira do mesmo lugar de onde caiu o biscoito e consegue agarrá-lo no ar. Em ambos os casos, a queda é livre, as velocidades iniciais são nulas, a altura da queda é a mesma e a resistência do ar é nula. Para Galileu Galilei, a situação física desse comercial seria interpretada como:

a) impossível, porque a altura da queda não era grande o suficiente.

b) possível, porque o corpo mais pesado cai com maior velocidade.

c) possível, porque o tempo de queda de cada corpo depende de sua forma.

d) impossível, porque a aceleração da gravidade não depende da massa dos corpos.

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Questão 3

Uma esfera de massa igual a 3 kg é solta do alto de um prédio, cuja altura é 40 m. Calcule a velocidade dessa esfera quando ela atinge o chão, considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s2.

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Questão 4

Um objeto é abandonado do alto de um prédio e inicia uma queda livre. Sabendo que esse objeto leva 3s para atingir o chão, calcule a altura desse prédio, considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s2.

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Respostas

Resposta Questão 1

Dados:

g = 10 m/s2
v0 = 10 m/s
v = 50 m/s

Pela equação de Torricelli, temos:

v2 = v02 + 2.g.Δs
502 = 102 + 2.10.Δs
2500 = 100 + 20Δs

Δs = 2500 – 100
              20

Δs = 2400
          20

Δs = 120 m

Alternativa B

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Resposta Questão 2

De acordo com as teorias de Galileu, a queda livre dos corpos depende apenas da aceleração da gravidade do local, portanto, seria impossível que ocorresse a situação descrita no problema.

Alternativa D

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Resposta Questão 3

Dados:

h = 40 m
g = 10 m/s2
v0 = 0

Para encontrar a velocidade final, podemos utilizar a equação de Torricelli: v2 = v02 + 2.g.Δs.

Substituindo os dados, temos:

v2 = v02 + 2.g.Δs
v2 = 02 + 2.10.40
v2 = 800
v = 28,3 m/s

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Resposta Questão 4

Dados:

v0 = 0 m/s
t = 3 s
g = 10 m/s2
S – S0 = h (altura do prédio)

Através da equação horária do espaço, temos:

S = S0 + v0t + 1 gt2
                         
2

S - S0 = v0t + 1 gt2
                       
2

h = 0 . 2 + 1 10 . 32
                  
2

h = 0 + 5.9

h = 45 m

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