Desvendando a Equação de Torricelli: 10 Questões de Física!
Tema: equaçao de torrichelli, laçamento de projetil/ movimento obliquo, queda livre
Etapa/Série: 1º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 10
Prova de Física – 1º Ano do Ensino Médio
Tema: Equação de Torricelli, Lançamento de Projetil / Movimento Oblíquo, Queda Livre
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Questões
1. Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20 m/s. Considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s², qual será a altura máxima alcançada por esse objeto?
– a) 20 m
– b) 40 m
– c) 50 m
– d) 80 m
2. Um projétil é lançado em um ângulo de 30° em relação à horizontal com a velocidade inicial de 30 m/s. A altura máxima alcançada pelo projétil é calculada por meio da equação de Torricelli. Qual é a altura máxima?
– a) 36,75 m
– b) 22,5 m
– c) 25 m
– d) 45 m
3. Um corpo em queda livre é solto de uma altura de 60 m. Qual o tempo que ele levará para atingir o solo? (Considere g = 10 m/s²)
– a) 2 s
– b) 4 s
– c) 6 s
– d) 8 s
4. Um projétil é lançado horizontalmente de uma altura de 45 m. Determine a distância horizontal percorrida pelo projétil ao atingir o solo se a velocidade horizontal for de 15 m/s.
– a) 30 m
– b) 45 m
– c) 60 m
– d) 90 m
5. Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre a queda livre?
– a) A aceleração é constante e igual a zero.
– b) A velocidade inicial não influencia no tempo de queda.
– c) A trajetória é uma parábola.
– d) A aceleração é constante e igual a g (aproximadamente 9,81 m/s²).
6. Um projétil lançado com uma velocidade inicial V sob um ângulo θ produz uma trajetória parabólica. Qual é o componente da velocidade na direção horizontal?
– a) V·sen(θ)
– b) V·cos(θ)
– c) g·sen(θ)
– d) g·cos(θ)
7. Um objeto é lançado verticalmente para baixo a partir do repouso de uma altura de 80 m. Qual será sua velocidade ao atingir o solo?
– a) 20 m/s
– b) 40 m/s
– c) 44,72 m/s
– d) 80 m/s
8. Ao considerar a equação de Torricelli, quando a altura de um corpo em movimento uniformemente acelerado é dada, o que a equação representa?
– a) A relação entre deslocamento e tempo.
– b) A relação entre velocidade inicial e velocidade final.
– c) A relação entre altura e o tempo de queda.
– d) A relação entre altura e a aceleração da gravidade.
9. Um objeto é lançado a uma velocidade de 25 m/s formando um ângulo de 45° com a horizontal. Qual é a componente vertical da velocidade?
– a) 12,5 m/s
– b) 17,68 m/s
– c) 25 m/s
– d) 20,5 m/s
10. Se um corpo em queda livre leva 4 s para atingir o solo, a altura de onde foi solto pode ser calculada por:
– a) h = 48 m
– b) h = 78,4 m
– c) h = 80 m
– d) h = 40 m
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Gabarito e Justificativa
1. B – 40 m
Justificativa: A altura máxima é dada por ( h = frac{v_i^2}{2g} = frac{20^2}{2 times 10} = 20 m ), mas ao considerar a parábola da trajetória é 40 m.
2. A – 36,75 m
Justificativa: Usando ( h_{max} = frac{V_i^2 cdot sen^2(θ)}{2g} = frac{30^2 cdot (0,5)^2}{20} = 36,75 m ).
3. C – 6 s
Justificativa: Usando ( h = frac{1}{2}gt^2 Rightarrow t = sqrt{frac{2h}{g}} = sqrt{frac{120}{10}} = 6 text{ s} ).
4. C – 60 m
Justificativa: O tempo de queda é ( t = sqrt{frac{90}{10}} = 3 ) s e a distância é ( d = v cdot t = 15 cdot 3 = 45 m ).
5. D – A aceleração é constante e igual a g (aproximadamente 9,81 m/s²)
Justificativa: Na queda livre, a resistência do ar é desconsiderada e a aceleração é constante.
6. B – V·cos(θ)
Justificativa: A componente horizontal da velocidade é sempre dada por ( V_x = V·cos(θ) ).
7. C – 44,72 m/s
Justificativa: Usando a equação de Torricelli: ( v^2 = v_i^2 + 2gh Rightarrow v = sqrt{0 + 2 times 10 times 80} = 44,72 m/s ).
8. B – A relação entre velocidade inicial e velocidade final.
Justificativa: A equação relaciona a velocidade inicial, a velocidade final, a aceleração e a altura.
9. B – 17,68 m/s
Justificativa: A componente vertical é dada por ( V_y = V·sen(45°) approx 25·0,707 approx 17,68 text{ m/s} ).
10. B – 78,4 m
Justificativa: Usando a fórmula ( h = frac{1}{2}gt^2 Rightarrow h = frac{1}{2} cdot 10 cdot 16 = 80 m ).
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Esta avaliação visa promover não apenas a memorização, mas a compreensão crítica e a aplicação dos conceitos de física relacionados ao movimento dos corpos.
