FAMECA 2022 — questão 35 de Física

Gabarito DCinemática — lançamento horizontal: alcance do saqueMedicina · 1º dia · Conhecimentos Gerais

Enunciado da questão 35 de Física do FAMECA 2022 — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Leia o texto para responder às questões 34 e 35.

A Liga das Nações de Vôlei masculino de 2021 foi marcada por um feito histórico do ponteiro cubano naturalizado polonês Wilfredo León. O jogador quebrou o recorde individual de pontos de saque em uma única partida. Um dos saques de León também foi o mais rápido já registrado na história da competição, com uma velocidade inicial de 135 km/h.

(www.surtoolimpico.com.br, 29.05.2021. Adaptado.)

Suponha que, no seu saque mais rápido, León atingiu a bola a 3,2 m de altura do solo, quando ela estava parada no ponto mais alto da sua trajetória. Considerando que, imediatamente após o impacto com a mão de León, a velocidade inicial da bola tenha sido horizontal, que a aceleração da gravidade no local seja de $10\ \text{m/s}^2$ , e desprezando a resistência do ar, o alcance da bola foi de:

(A) 34 m.

(B) 36 m.

(D) 30 m.

(E) 32 m.

(Enunciado: Vestibular FAMECA 2022, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.

Resolução comentada

O que a questão pede: a distância horizontal que a bola percorre até o chão, lançada na horizontal a 135 km/h de uma altura de 3,2 m.

Passo 1 — o tempo de queda. Na vertical, a bola parte do repouso (a velocidade inicial é toda horizontal) e cai 3,2 m em queda livre:

$h = \frac{g\,t^2}{2} \Rightarrow 3{,}2 = 5\,t^2$

$t^2 = 0{,}64 \Rightarrow t = 0{,}8\ \text{s}$

Passo 2 — a velocidade horizontal em m/s. O saque mais rápido, do texto, tem 135 km/h:

$v_x = \frac{135}{3{,}6} = 37{,}5\ \text{m/s}$

Passo 3 — o alcance. Sem resistência do ar, a velocidade horizontal é constante durante toda a queda:

$A = v_x\,t = 37{,}5 \times 0{,}8 = 30\ \text{m}$

⚠️ A armadilha: achar que a bola cai mais devagar por estar rápida. O movimento horizontal e o vertical são independentes: o tempo de queda depende só da altura, e a velocidade horizontal só define até onde ela vai nesse tempo.

A ideia em uma frase: no lançamento horizontal, a altura dá o tempo de queda e a velocidade horizontal vezes esse tempo dá o alcance.

Resposta: alternativa D (30 m).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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FAMECA 2022 — questão 35 de Física

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