Questões Sobre Queda Livre - Física - concurso

Agora, vamos analisar cada uma das afirmações para descobrir qual é a resposta certa. Começamos pela afirmação I: "Neste planeta, a força de atração gravitacional que a bola 2 sofre é o dobro daquela sentida pela bola 1."

Para avaliar essa afirmação, precisamos lembrar que a força de atração gravitacional entre dois objetos é dada pela fórmula F = G * (m1 * m2) / r^2, onde G é a constante de gravitação universal, m1 e m2 são as massas dos objetos e r é a distância entre eles. Como a bola 2 tem o dobro da massa da bola 1, a força de atração gravitacional que a bola 2 sofre é, de fato, o dobro daquela sentida pela bola 1. Portanto, a afirmação I é verdadeira.

Agora, vamos analisar a afirmação II: "Ao soltar as duas bolas no mesmo instante da mesma altura, a bola 2 chegará antes ao solo." Isso não é verdade, pois a aceleração da gravidade é a mesma para ambas as bolas, independentemente de suas massas. Portanto, ambas as bolas chegarão ao solo ao mesmo tempo. A afirmação II é falsa.

Finalmente, vamos analisar a afirmação III: "Qualquer uma das bolas leva, nesse planeta, o dobro de tempo para chegar ao solo, comparado ao tempo que levaria para cair à mesma altura na Terra." Isso também não é verdade, pois a aceleração da gravidade é menor nesse planeta distante do que na Terra. Portanto, as bolas cairão mais rápido nesse planeta do que na Terra, e não levarão o dobro de tempo para chegar ao solo. A afirmação III também é falsa.

Portanto, a resposta certa é A) Somente I, pois apenas a afirmação I é verdadeira.

Essa questão é um bom exemplo de como a física pode ser aplicada em situações cotidianas, mesmo em um planeta distante. É importante lembrar que a aceleração da gravidade é a mesma para todos os objetos em um determinado planeta, independentemente de suas massas, e que a força de atração gravitacional depende das massas dos objetos envolvidos.

Esperamos que essa explicação tenha ajudado a esclarecer as coisas! Se tiver alguma dúvida adicional, não hesite em perguntar.

Isso ocorre porque a aceleração da gravidade em Marte é menor que a da Terra. A aceleração da gravidade é influenciada pela massa do planeta e sua distribuição, então, como Marte é menor que a Terra, sua aceleração da gravidade também é menor.

Quando uma pedra cai em queda livre, sua velocidade aumenta à medida que ela se aproxima do chão. Isso ocorre porque a força da gravidade atrai a pedra em direção ao centro do planeta. Quanto maior a aceleração da gravidade, maior é a força que atrai a pedra e, portanto, maior é a velocidade que a pedra alcança ao cair.

No caso de Marte, como a aceleração da gravidade é menor, a força que atrai a pedra é também menor. Isso significa que a pedra cai mais lentamente em Marte do que na Terra. Se a pedra demora o dobro do tempo para cair em Marte, isso significa que a aceleração da gravidade em Marte é metade da aceleração da gravidade na Terra.

Portanto, se a pedra demora o dobro do tempo para cair em Marte, a aceleração da gravidade em Marte é igual a um quarto da aceleração da gravidade na Terra. Isso porque, se a pedra demora o dobro do tempo para cair, significa que a força da gravidade em Marte é metade da força da gravidade na Terra. E, como a aceleração da gravidade é diretamente proporcional à força da gravidade, então a aceleração da gravidade em Marte é igual a um quarto da aceleração da gravidade na Terra.

Essa é a razão pela qual a resposta certa é C) CERTO. A aceleração da gravidade em Marte é, de fato, igual a um quarto da aceleração da gravidade na Terra.

Agora, vamos explorar um pouco mais sobre a gravidade em Marte e como ela se compara à gravidade na Terra. A aceleração da gravidade na Terra é de cerca de 9,8 m/s², enquanto em Marte é de cerca de 3,71 m/s². Isso significa que a gravidade em Marte é apenas cerca de 38% da gravidade na Terra.

Essa diferença na gravidade é uma das razões pelas quais a NASA e outras agências espaciais estão estudando Marte e tentando entender melhor como a gravidade funciona em outros planetas. Isso pode ajudar a desenvolver tecnologias mais eficientes para a exploração espacial e a colonização de outros planetas.

Além disso, a compreensão da gravidade em Marte também pode ajudar a entender melhor como a gravidade funciona na Terra. Afinal, a gravidade é uma das forças mais misteriosas do universo, e qualquer coisa que possamos aprender sobre ela pode nos ajudar a entender melhor o funcionamento do próprio universo.

Uma bola de gude e uma pena caem, em queda livre, no vácuo com a mesma velocidade e aceleração.

• C) CERTO
• E) ERRADO

O gabarito correto é C). Isso pode parecer surpreendente, pois nossa intuição nos diz que a pena, por ser mais leve e ter uma área de superfície maior, devia cair mais lentamente. No entanto, é importante lembrar que, no vácuo, não há resistência do ar para atrapalhar o movimento dos objetos.

Em um ambiente com ar, a pena cairia mais lentamente devido à resistência do ar, que seria maior para a pena do que para a bola de gude. No entanto, no vácuo, essa resistência não existe, e os dois objetos caem com a mesma aceleração, que é a aceleração da gravidade.

Essa é uma das razões pelas quais os astronautas em órbita em torno da Terra podem jogar objetos no espaço e vê-los flutuar ou se moverem em uma trajetória curva. A ausência de resistência do ar permite que os objetos se movam de maneira mais livre e mais previsível.

Além disso, é importante notar que a aceleração da gravidade é a mesma para todos os objetos, independentemente de sua massa ou composição. Isso é conhecido como a lei da gravitação universal de Newton, que foi descoberta pelo cientista inglês Isaac Newton no século 17.

Portanto, é correto dizer que a bola de gude e a pena caem com a mesma velocidade e aceleração no vácuo. Isso é uma demonstração da lei da gravitação universal e da falta de resistência do ar no vácuo.

Ao retirar um equipamento de uma estante, um operador se desequilibra e o deixa cair de uma altura de 1,8 m do piso.

Considerando-se que inicialmente a velocidade do equipamento na direção vertical seja nula e que g = 10 m/s² , a velocidade de impacto do equipamento com o piso, em m/s, é

Para resolver esse problema, precisamos aplicar a fórmula da queda livre: v = √(2gh), onde v é a velocidade de impacto, g é a aceleração da gravidade e h é a altura de queda. Nesse caso, g = 10 m/s² e h = 1,8 m. Substituindo esses valores na fórmula, obtemos:

v = √(2 × 10 × 1,8) = √(36) = 6 m/s

Portanto, a resposta certa é C) 6 m/s. É importante notar que a altura de 1,8 m é uma medida precisa, e a resposta não pode ser aproximada. Além disso, é fundamental lembrar que a fórmula da queda livre só é válida para objetos que caem livremente, sem resistência do ar ou outras forças que possam afetar o seu movimento.

É interessante notar que, se o operador tivesse conseguido segurar o equipamento, ou se tivesse havido algum tipo de amortecimento na queda, a velocidade de impacto poderia ter sido menor. No entanto, como a pergunta não fornece nenhuma informação adicional sobre essas condições, devemos considerar que a queda foi livre e aplicar a fórmula adequada.

Em resumo, a resposta certa é C) 6 m/s, e é importante lembrar que a fórmula da queda livre é uma ferramenta poderosa para resolver problemas que envolvem objetos em queda livre.

• A)2
• B)4
• C)6
• D)8
• E)10

Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificado uma estrela com dimensões comparáveis às da Terra, composta predominantemente de diamante. Por ser muito frio, o astro, possivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de sua composição cristalizado em forma de um diamante praticamente do tamanho da Terra.

Considerando que a massa e as dimensões dessa estrela são comparáveis às da Terra, espera-se que a aceleração da gravidade que atua em corpos próximos à superfície de ambos os astros seja constante e de valor não muito diferente. Suponha que um corpo abandonado, a partir do repouso, de uma altura h = 54 m da superfície da estrela, apresente um tempo de queda t = 3,0 s. Desta forma, pode-se afirmar que a aceleração da gravidade na estrela é de

• A)8,0 m/s2 .
• B)10 m/s2 .
• C)12 m/s2 .
• D)18 m/s2 .

Para resolver esse problema, vamos utilizar a fórmula da equação de movimento: h = (g * t^2) / 2, onde h é a altura de queda, g é a aceleração da gravidade e t é o tempo de queda. Como sabemos que h = 54 m e t = 3,0 s, podemos rearranjar a fórmula para encontrar o valor de g.

g = (2 * h) / t^2

g = (2 * 54 m) / (3,0 s)^2

g = 108 m / 9,0 s^2

g = 12 m/s^2

Portanto, a resposta certa é a opção C) 12 m/s^2. Isso significa que a aceleração da gravidade na superfície da estrela de diamante é muito semelhante à da Terra.

É importante notar que, embora a composição da estrela seja muito diferente da da Terra, a massa e as dimensões semelhantes significam que a força da gravidade atuando na superfície é muito parecida. Isso é um exemplo interessante de como a física pode ser aplicada em situações extremas e exóticas.

Além disso, a descoberta dessa estrela de diamante abre novas perspectivas para o estudo da formação e evolução das estrelas. A possibilidade de existirem outros astros com compostos cristalinos como o diamante pode levar a novos entendimentos sobre a química e a física dos processos estelares.

Em resumo, a estrela de diamante é um objeto fascinante que nos permite explorar a física em condições extremas e nos leva a novas descobertas sobre o universo.

Após certo tempo de queda, a velocidade de um paraquedista torna-se constante. Nessas condições é CORRETO afirmar:

• A)A aceleração do paraquedista é igual à aceleração da gravidade.
• B)O peso do paraquedista fica nulo.
• C)A aceleração do paraquedista é nula fazendo com que ele flutue no ar.
• D)Ele vai percorrer distâncias iguais no mesmo intervalo do tempo.

O gabarito correto é D). Isso ocorre porque, quando o paraquedista atinge a velocidade terminal, a força do peso é igualizada pela força de resistência do ar. Nessas condições, a aceleração do paraquedista é nula, e sua velocidade se torna constante.

Imagine você saltando de um avião em alta altitude. No início, você cai muito rápido, mas à medida que a resistência do ar aumenta, sua velocidade de queda começa a diminuir. Eventualmente, você alcança a velocidade terminal, onde a força do peso é igual à força de resistência do ar. Nesse ponto, você não está mais acelerando ou desacelerando; você está caindo a uma velocidade constante.

Quando o paraquedista alcança a velocidade terminal, ele não está mais acelerando ou desacelerando. Ele está caindo a uma velocidade constante, o que significa que ele vai percorrer distâncias iguais no mesmo intervalo de tempo. Isso é o que torna a opção D) correta.

É importante notar que a opção A) está errada porque a aceleração do paraquedista não é igual à aceleração da gravidade. Na verdade, a aceleração do paraquedista é nula quando ele alcança a velocidade terminal.

A opção B) também está errada porque o peso do paraquedista não fica nulo. O peso do paraquedista é igual à força de resistência do ar quando ele alcança a velocidade terminal.

E a opção C) é ainda mais errada porque a aceleração do paraquedista não é nula fazendo com que ele flutue no ar. Na verdade, a aceleração do paraquedista é nula porque a força do peso é igualizada pela força de resistência do ar.

Portanto, a resposta correta é a opção D), que afirma que o paraquedista vai percorrer distâncias iguais no mesmo intervalo do tempo.

Dois corpos de massas m₁ = 80,0 kg e m₂ = 10,0 kg são abandonados, simultaneamente, a partir do repouso, de uma altura h em relação ao solo.

Considerando-se desprezível a resistência do ar, a diferença entre os tempos necessários para que os corpos atinjam o solo é

• A)zero
• B)0,5 s
• C)1,0 s
• D)1,5 s
• E)2,0 s

Essa é uma questão clássica de física, que pode parecer intimidadora à primeira vista, mas é, na verdade, muito mais simples do que você imagina. Vamos analisar o problema passo a passo.

Primeiramente, é importante lembrar que a gravidade é a mesma para todos os objetos, independentemente de sua massa. Isso significa que a aceleração dos dois corpos será a mesma, ou seja, 9,8 m/s².

Além disso, como os corpos são abandonados simultaneamente, eles começam a cair ao mesmo tempo. Isso significa que a diferença entre os tempos necessários para que os corpos atinjam o solo é zero, pois ambos estão caindo sob a mesma aceleração e começam a cair ao mesmo tempo.

Portanto, a resposta certa é A) zero. Isso pode parecer surpreendente à primeira vista, mas faz sentido quando você considera as condições do problema.

É importante notar que a resistência do ar pode afetar a queda dos objetos, mas como é desprezível no problema, podemos ignorá-la. Em um problema real, a resistência do ar poderia afetar a queda dos objetos, mas nesse caso, podemos ignorá-la.

Em resumo, a resposta certa é A) zero, pois a aceleração dos dois corpos é a mesma e eles começam a cair ao mesmo tempo. Essa é uma questão clássica de física que pode ser resolvida facilmente com um pouco de reflexão e conhecimento básico de física.

Da janela do terceiro andar de um edifício uma pessoa lança verticalmente para baixo um corpo com velocidade inicial de 5,0 m/s. No instante em que as mãos da pessoa perdem contato com o corpo, este se encontra a uma distância de 10,0 m do solo.

• A)13,2 m/s
• B)15,0 m/s
• C)125 m/s
• D)205 m/s
• E)225 m/s

Para resolver esse problema, vamos utilizar a equação de movimento uniformemente acelerado, que relaciona a posição, velocidade e aceleração de um objeto em movimento. Nesse caso, como a força de arraste do ar é desprezível, a aceleração do corpo é apenas a gravidade, que é de 10,0 m/s².

A equação que vamos utilizar é a seguinte: v_f = √(v_i² + 2gh), onde v_f é a velocidade final do corpo, v_i é a velocidade inicial do corpo, g é a aceleração da gravidade e h é a altura em relação ao solo.

Substituindo os valores dados no problema, temos: v_f = √(5,0² + 2 × 10,0 × 10,0) = √(25,0 + 200,0) = √225,0 = 15,0 m/s.

Portanto, a alternativa correta é B) 15,0 m/s.

É importante notar que, nesse problema, a velocidade inicial do corpo não influencia significativamente no resultado, pois a aceleração da gravidade é muito maior que a velocidade inicial do corpo. Além disso, como a força de arraste do ar é desprezível, o corpo cai em queda livre, sem resistência ao movimento.

É fundamental, em problemas de movimento, considerar as condições iniciais do corpo, como a velocidade e a posição, e também as forças que atuam sobre ele, como a gravidade e a força de arraste do ar. Somente assim é possível determinar a trajetória do corpo e sua velocidade final.

Imagine um poço que perfure toda a Terra, conforme indicado em cada alternativa. Desconsidere efeitos não inerciais devido à rotação da Terra, aquecimento no túnel e efeitos de atrito. Assinale a alternativa que descreve a trajetória seguida por uma pedra que é deixada cair no interior do poço.

• E) A pedra cairá em linha reta até atingir o centro da Terra e, em seguida, voltará a subir em linha reta até sair do poço.
• D) A pedra cairá em uma trajetória curva, passando pelo centro da Terra e saindo do outro lado do poço.
• C) A pedra cairá em uma trajetória curva, orbitando em torno do centro da Terra e, eventualmente, voltando a subir e sair do poço.
• B) A pedra cairá em uma trajetória retilínea, passando pelo centro da Terra e parando lá.
• A) A pedra não cairá, pois a força de gravidade não atua no interior do poço.

Ora, vamos analisar cada uma das alternativas. A alternativa A é facilmente eliminada, pois a força de gravidade atua em todos os pontos do interior da Terra. Já a alternativa B pode parecer plausível, mas não é a resposta certa, pois a pedra não irá parar no centro da Terra, mas continuará se movendo devido à sua velocidade inicial. A alternativa D também não é a resposta certa, pois a pedra não irá sair do outro lado do poço. A alternativa E é fácil de eliminar, pois a pedra não irá se mover em linha reta, devido à força de gravidade que atua sobre ela.

Portanto, a resposta certa é a alternativa C. A pedra cairá em uma trajetória curva, orbitando em torno do centro da Terra e, eventualmente, voltando a subir e sair do poço. Isso ocorre porque a força de gravidade atua sobre a pedra, fazendo com que ela se mova em uma trajetória curva em torno do centro da Terra. Além disso, a pedra não irá parar no centro da Terra, pois sua velocidade inicial a fará continuar se movendo.

É importante notar que essa é uma simplificação do problema, pois desconsideramos efeitos como a resistência do ar e a rotação da Terra. Em um problema real, esses efeitos teriam que ser considerados. No entanto, para fins de simplificação, podemos ignorá-los e considerar apenas a força de gravidade.

Em resumo, a resposta certa é a alternativa C. A pedra cairá em uma trajetória curva, orbitando em torno do centro da Terra e, eventualmente, voltando a subir e sair do poço. Isso ocorre devido à força de gravidade que atua sobre a pedra, fazendo com que ela se mova em uma trajetória curva em torno do centro da Terra.