UEM 2014 (Inverno) — questão 38 de Física

Gabarito 25Cinemática — lançamento oblíquo: função horária, velocidade no topo, alcance e altura máximaVestibular de Inverno · Conhecimentos Gerais (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 38 de Física do UEM 2014 (Inverno)

Enunciado em texto

Um corpo é lançado com velocidade v0⃗\vec{v_0} de um ponto sobre uma superfície plana e horizontal. A velocidade v0⃗\vec{v_0} forma um angulo θ\theta com a superfície plana e horizontal. Considerando que θ\theta é positivo e 0<θ<90∘0 < \theta < 90^{\circ} e desprezando o atrito com o ar, assinale o que for correto.

(01) A equação horária da posição do corpo na direção vertical é uma função de segundo grau.

(02) O módulo do vetor velocidade é nulo quando o corpo atinge a altura máxima da trajetória.

(04) Em nenhum momento, o vetor velocidade é paralelo ao eixo horizontal.

(08) O alcance do lançamento é dado por (v02 sen(2θ))/g\left(v_0^2\,\text{sen}(2\theta)\right)/g, em que g é a aceleração gravitacional.

(16) A altura máxima atingida pelo corpo é proporcional ao sen2θ\text{sen}^2\theta.

(Enunciado: Vestibular UEM 2014 (Inverno) — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre o lançamento oblíquo.

Base:

vx=v0cos⁡θ (constante)v_x = v_0\cos\theta\ \text{(constante)}

y=v0 sen θ  t−g t22y = v_0\,\text{sen}\,\theta\;t - \frac{g\,t^2}{2}

(01) Verdadeira. y(t)y(t) é do segundo grau em tt.

(02) Falsa. No topo, só a componente vertical zera; a horizontal, v0cos⁡θv_0\cos\theta, continua (não é zero, pois θ<90∘\theta < 90^{\circ}).

(04) Falsa. Justamente no ponto mais alto a velocidade é só horizontal: paralela ao eixo horizontal.

(08) Verdadeira. O tempo total de voo é 2v0 sen θ/g2v_0\,\text{sen}\,\theta/g; multiplicando por v0cos⁡θv_0\cos\theta:

A=2v02 sen θcos⁡θgA = \frac{2v_0^2\,\text{sen}\,\theta\cos\theta}{g}

A=v02 sen(2θ)gA = \frac{v_0^2\,\text{sen}(2\theta)}{g}

(16) Verdadeira. Por Torricelli na vertical, com vy=0v_y = 0 no topo:

H=v02 sen2θ2gH = \frac{v_0^2\,\text{sen}^2\theta}{2g}

proporcional a sen2θ\text{sen}^2\theta.

⚠️ A armadilha: a (02). Parar de subir não é parar: no topo o corpo ainda anda para a frente com v0cos⁡θv_0\cos\theta.

A ideia em uma frase: no lançamento oblíquo, a componente horizontal nunca muda; no topo só a vertical zera.

Resposta: soma 25 (01 + 08 + 16).

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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