UNICAMP – Física 1 – 2019.1 – Exame – M.Escolha
. Uma bola é lançada verticalmente para cima a uma velocidade inicial , sobe até uma altura máxima e retorna ao ponto de lançamento. Considerando a força de arraste, é correto
afirmar que:
a força de arraste aponta sempre na mesma direção e sentido em toda a trajetória da bola.
a velocidade final da bola é igual à , porém com direção invertida.
o módulo da aceleração é máximo logo após o lançamento, sendo maior que g.
o módulo da aceleração é menor que g durante todo o trajeto.
o valor máximo da força de arraste ocorre no ponto de altura máxima.
Passo 1
Vem comigo que vamos resolver essa questão.
Temos uma situação envolvendo queda livre e força de arrasto. Então vamos analisar cada alternativa e ver se é verdadeira ou falsa.
Vamos precisar das seguintes informações sobre a força de arraste:
- Ela tem sempre sentido contrário ao da velocidade;
- Ela tem um módulo que aumenta quando a rapidez do objeto aumenta.
Vamos lá então!
Passo 2
A alternativa diz que:
A força de arraste aponta sempre na mesma direção e sentido em toda a trajetória da bola.
Então, quando abola está subindo sua velocidade aponta para cima logo a força de arraste aponta para baixo, já que é uma característica dela ter sentido contrário ao da velocidade.
E quando a bola desce a velocidade aponta para baixo, logo força de arraste aponta para cima.
Então a alternativa está errada.
Passo 3
Agora a alternativa , ela diz que:
A velocidade final da bola é igual à , porém com direção invertida.
Então isso seria verdade se isso ocorre no vácuo onde não temos a presença da força de arraste.
Já que quando a bola está descendo aponta para cima se opondo a força peso que aponta para baixo, e isso faz com que a bola acelere mais devagar. Logo essa alternativa é falsa.
Passo 4
Vamos ver a afirmativa , ela diz que:
O módulo da aceleração é máximo logo após o lançamento, sendo maior que g.
Então, na subida da bola temos que a força de arraste aponta para baixo igual a força peso, então se aplicarmos a segunda lei de Newton nesse primeiro momento temos:
Onde é o módulo da força de arraste. Temos:
Então como logo ápos o lançamento temos a maior velocidade, temos a maior atuação da força de arraste, já que elas são proporcionais, logo temos a maior aceleração e ela é maior que .
Então a alternativa correta é a letra .
Passo 5
A alternativa é falsa só pelo fato da afirmação da alternativa ser verdadeira.
E a letra é falsa, pois como no ponto mais alto temos , logo não temos força de arraste.
Resposta
o módulo da aceleração é máximo logo após o lançamento, sendo maior que g.