PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 33 (1º exame) da UERJ 2013
Três blocos de mesmo volume, mas de materiais e de massas diferentes, são lançados obliquamente para o alto, de um mesmo ponto do solo, na mesma direção e sentido e com a mesma velocidade.
Observe as informações da tabela:
| Material do bloco | Alcance do lançamento |
|---|---|
| chumbo | A_1 |
| ferro | A_2 |
| granito | A_3 |
A relação entre os alcances A_1, A_2 e A_3 está apresentada em:
- AA_1 > A_2 > A_3
- BA_1 < A_2 < A_3
- CA_1 = A_2 > A_3
- DA_1 = A_2 = A_3
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Resolução comentada
O alcance de um lançamento oblíquo, quando se desprezam as forças de resistência do ar, depende apenas da velocidade inicial, do ângulo de lançamento e da aceleração da gravidade:
A massa não aparece nessa expressão. O motivo é que, no movimento de projétil, a única força que atua é o peso P = mg. Pela segunda lei de Newton:
- F = ma
- mg = ma
- a = g
A massa se cancela, então a aceleração é a mesma para qualquer corpo, seja de chumbo, ferro ou granito. O volume igual também não altera o resultado, pois ele só importaria se houvesse resistência do ar, que o enunciado não considera.
Os três blocos saem do mesmo ponto, com a mesma velocidade e na mesma direção e sentido, ou seja, com o mesmo v_0 e o mesmo \theta. Como g também é igual, as trajetórias coincidem e os alcances são iguais:
Alternativa D.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Asupõe que o corpo mais pesado (chumbo) vai mais longe, mas a massa não influi no alcance sem resistência do ar.
- Bsupõe que o corpo menos denso (granito) vai mais longe, o que só ocorreria com resistência do ar, não considerada.
- Ciguala apenas chumbo e ferro e separa o granito sem nenhuma justificativa física, pois a massa não afeta o alcance.
Assunto: Lançamento horizontal e oblíquo.
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Fonte: UERJ 2013 · 1º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗