PUC-Campinas 2018 — questão 22 de Física
Enunciado em texto
Um objeto foi lançado obliquamente a partir de uma superfície plana e horizontal de modo que o valor da componente vertical de sua velocidade inicial era m/s e o da componente horizontal era m/s. Considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s² e desprezando a resistência do ar, o alcance horizontal do objeto foi
(A) 12 m.
(B) 24 m.
(C) 48 m.
(D) 78 m.
(E) 240 m.
(Enunciado: Vestibular PUC-Campinas 2018, Prova Geral — PUC-Campinas.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas).
Resolução comentada
O que a questão pede: a distância horizontal entre o ponto de lançamento e o ponto em que o objeto volta à superfície.
Passo 1 — separar os movimentos. Sem resistência do ar, na vertical o objeto faz um lançamento vertical (MUV, aceleração g para baixo) e na horizontal faz MU (velocidade constante 8,0 m/s).
Passo 2 — o tempo de subida, na vertical: a componente vertical vai de 30 m/s a zero, perdendo 10 m/s a cada segundo:
Como o lançamento e a chegada estão no mesmo nível, a descida leva o mesmo tempo. O tempo total de voo é 6,0 s.
Passo 3 — o alcance, na horizontal:
⚠️ A armadilha: usar só o tempo de subida, 3,0 s, e achar 24 m (alternativa B). Outra é multiplicar as duas componentes da velocidade, (alternativa E): isso mistura velocidade com tempo e não tem unidade de distância.
A ideia em uma frase: a componente vertical decide quanto tempo o objeto fica no ar; a horizontal, quanto ele anda nesse tempo.
Resposta: alternativa C (48 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.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.