Física

Exercícios de Queda Livre com gabarito

Exercícios de Queda LivreExercícios de Queda Livre

Queda livre é um movimento vertical, perto da superfície da Terra, que ocorre quando um corpo é abandonado no vácuo, ou seja, a resistência do ar precisa ser necessariamente nula. Faça os exercícios de queda livre e teste seus conhecimentos.

Separamos os melhores exercícios de queda livre para te preparar ainda mais para a prova de Ciências da Natureza e suas tecnologias do ENEM.

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Faça os exercícios de queda livre abaixo com atenção e confira as respostas no gabarito, boa sorte!

Exercícios de Queda Livre

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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

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.

3 – (PUCC) – Um vaso de flores cai livremente do alto de um edifício. Após ter percorrido 320 cm, ele passa por um andar que mede 2,85 m de altura. Quanto tempo ele gasta para passar por esse andar? Desprezar a resistência do ar e assumir g = 10 m/s2.

a) 1,0s

b) 0,80s

c) 0,30s

d) 1,2s

e) 1,5s

4 – (PUCC) – Duas bolas A e B, sendo a massa de A igual ao dobro da massa de B, são lançadas verticalmente para cima, a partir de um mesmo plano horizontal com velocidades iniciais. Desprezando-se a resistência que o ar pode oferecer, podemos afirmar que:

a) o tempo gasto na subida pela bola A é maior que o gasto pela bola B também na subida;

b) a bola A atinge altura menor que a B;

c) a bola B volta ao ponto de partida num tempo menor que a bola A;

d) as duas bolas atingem a mesma altura;

e) os tempos que as bolas gastam durante as subidas são maiores que os gastos nas descidas.

5 – (PUC-RIO 2009) – Uma bola é lançada verticalmente para cima. Podemos dizer que no ponto mais alto de sua trajetória:

a) a velocidade da bola é máxima, e a aceleração da bola é vertical e para cima.

b) a velocidade da bola é máxima, e a aceleração da bola é vertical e para baixo.

c) a velocidade da bola é mínima, e a aceleração da bola é nula.

d) a velocidade da bola é mínima, e a aceleração da bola é vertical e para cima.

e) a velocidade da bola é mínima, e a aceleração da bola é vertical e para baixo

6 – (PUC-PR) – Em um planeta, isento de atmosfera e onde a aceleração gravitacional em suas proximidades pode ser considerada constante igual a 5 m/s2, um pequeno objeto é abandonado em queda livre de determinada altura, atingindo o solo após 8 segundos. Com essas informações, analise as afirmações:

I. A cada segundo que passa a velocidade do objeto aumenta em 5 m/s durante a queda.

II. A cada segundo que passa, o deslocamento vertical do objeto é igual a 5 metros.

III. A cada segundo que passa, a aceleração do objeto aumenta em 4 m/s2 durante a queda.

IV. A velocidade do objeto ao atingir o solo é igual a 40 m/s.

a) Todas estão corretas.

b) Somente as afirmações II e III estão corretas.

c) Somente as afirmações I e II estão corretas.

d) Somente as afirmações I e IV estão corretas.

e) Somente a afirmação I está correta.

7 – (UNESP-adaptado) – Conta-se que Isaac Newton estava sentado embaixo de uma macieira quando uma maçã caiu sobre sua cabeça e ele teve, assim, a intuição que o levou a descrever a lei da Gravitação Universal. Considerando que a altura da posição da maçã em relação à cabeça de Newton era de 5,0m, que a aceleração da gravidade local era g=10m/s2 e desprezando a resistência do ar, a velocidade da maçã no instante em que tocou a cabeça do cientista, em km/h, era:

a) 36

b) 15

c) 20

d) 10

e) 72

8 – (FEI-SP ) – Um atleta, na Vila Olímpica, deixa seu tênis cair pela janela. Ao passar pela janela do 3º andar, verifica-se que a velocidade do tênis é aproximadamente v=11 m/s. Sabendo-se que cada andar possui, aproximadamente, altura h=3m, e considerando o movimento do tênis uma queda livre, determinar. (Considere g=10m/s²)

A velocidade do tênis ao passar por uma janela no térreo:

a) v = 17,3m/s

b) v= 16,8m/s

c) v= 19,5m/s

d) v= 15,4m/s

e) v= 18,6m/s

9 – (PUC-RIO 2009) – Um objeto é lançado verticalmente para cima de uma base com velocidade v = 30 m/s. Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e desprezando-se a resistência do ar, determine o tempo que o objeto leva para voltar à base da qual foi lançado.

a) 7

b) 6

c) 5

d) 4

e) 3

10 – (Mack) – De um mesmo ponto, do alto de uma torre de 100m de altura abandona-se, do repouso, primeiramente um corpo e 1,0s depois um outro. Desprezando a resistência do ar e adotando g=10m/s², a distância entre esses corpos será de 15m após o último corpo abandonado ter percorrido a distância de:

a) 3

b) 2

c) 4

d) 5

e) 6

Confira as respostas dos exercícios de queda livre no gabarito abaixo.

Respostas dos Exercícios de Queda Livre

Exercício resolvido da questão 1 –

b) 120 m

Exercício resolvido da questão 2 –

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

Exercício resolvido da questão 3 –

c) 0,30s

Exercício resolvido da questão 4 –

d) as duas bolas atingem a mesma altura;

Exercício resolvido da questão 5 –

e) a velocidade da bola é mínima, e a aceleração da bola é vertical e para baixo

Exercício resolvido da questão 6 –

d) Somente as afirmações I e IV estão corretas.

Exercício resolvido da questão 7 –

a) 36

Exercício resolvido da questão 8 –

a) v = 17,3m/s

Exercício resolvido da questão 9 –

b) 6

Exercício resolvido da questão 10 –

d) 5

O que é Queda Livre?

A queda livre é um movimento vertical dos corpos, que ocorre sem o efeito da força atrito. O movimento de queda livre era estudado pelo físico Galileu Galilei, no qual mostravam que os corpos em queda livre, independente da massa, chegavam ao chão juntos, exatamente no mesmo momento, pois ambos teriam a mesma aceleração. 

Sendo assim, a queda livre é o movimento que os corpos fazem ao caírem de uma altura devido ao efeito da gravidade local, sem considerar a força de atrito. 

Queda livre tem como característica ser um movimento uniformemente variado, então o corpo tem a sua velocidade aumentada e as taxas constantes. O corpo cair de uma altura próxima a superfície terrestre, a velocidade durante a sua queda pode chegar a uma taxa de 10/s, assim a aceleração da gravidade terrestre é de 10 m/s².

Para melhorar a compreensão sobre queda livre, veja alguns exemplos abaixo, porém lembre-se que a queda livre só é possível se os corpos estiverem no vácuo em locais que possuem aceleração gravitacional:

  • Um copo com água que cai da superfície de uma mesa;
  • Um celular que cai da mão de alguém;
  • Uma chave que cai da fechadura.

Equações

Na queda livre o corpo é encontrado em repouso e depois ele é abandonado a determinada altura, então as equações utilizadas para calcular esse movimento são:

Velocidade do corpo em queda livre

V = g.t

Sendo:

  • V = velocidade de queda (m/s);
  • g = aceleração da gravidade (m/s²)
  • t = intervalo de tempo (s).

Altura e tempo de queda de um corpo em queda livre

H = gt²

     2

Sendo:

H = altura (m).

Equação de Torricelli

Essa equação é responsável por relacionar a velocidade de queda com a altura.

V² = 2.g.H

Gráficos

O  movimento queda livre é caracterizado como uniformemente variado. Sendo assim ele é representado por gráficos que determinam a velocidade e posição. A velocidade é representada em um gráfico que possui uma reta ascendente e a posição é representada por uma parábola, que possui a concavidade voltada para cima. 

Gráficos-de-Queda-Livre

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