1. Parte 1 – Mecânica
Aula 18. Lançamento Vertical para Cima 3. Diagramas Horários
1. Aceleração de Vôo Representamos a seguir as funções horárias e os
Quando abandonamos um corpo em queda livre ou diagramas horários da velocidade escalar e da altura do
lançamos tal corpo verticalmente para baixo, a móvel em relação ao ponto de lançamento.
aceleração da gravidade local age no sentido de só Representamos a seguir as funções horárias e os
acelerar o movimento, ou seja, ela aumenta o módulo da diagramas horários da velocidade escalar e da altura do
velocidade escalar de queda. móvel em relação ao ponto de lançamento.
Nesses movimentos descendentes, procuramos orientar a
trajetória para baixo, de forma que a aceleração escalar
coincida com o valor da gravidade local (a = g). O único
cuidado que devemos ter no equacionamento dessas
quedas é de observar a existência ou não de velocidade
inicial.
Por outro lado, quando lançamos um objeto
verticalmente para cima (num local onde a resistência
do ar é desprezível), a gravidade acaba produzindo dois
efeitos: freia o móvel na subida (até pará-lo) e, em
seguida, faz o móvel retroceder no vôo, acelerando-o na
descida.
Para estudarmos este M.U.V. vertical, procuramos
orientar a trajetória para cima. Com isso, a aceleração
escalar de vôo (na subida e na descida) passa a ser
negativa, ou seja:
Propriedades
a) O tempo de subida coincide com o tempo de descida
até o ponto de lançamento.
b) Quando o móvel retornar ao ponto de lançamento, sua
2. Cálculos Básicos velocidade escalar será igual a – v0.
A partir das equações do M.U.V., podemos obter, para um
corpo lançado para cima, o tempo de subida e a altura
Resumo
máxima atingida em relação ao ponto de partida. Lançamento Vertical para Cima
a) Lembrando que no final da subida a velocidade se
anula, temos: M.U.V. vertical :
v = v0 - g · t Tempo de Subida e Altura Máxima
0 = v0 - g · t s
b) Pela equação de Torricelli, vem: Funções e Diagramas Horários
gráfico v x t : reta inclinada
gráfico h x t : parábola
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2. Parte 1 – Mecânica
Exercícios Resolvidos
01. Um corpo é lançado verticalmente para cima, a partir
do solo, com velocidade escalar inicial de 30 m/s.
Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s2.
Determine:
a) o tempo de subida;
b) o tempo total de vôo;
c) a altura máxima atingida.
Resolução
a)
b) Como o tempo de subida é igual ao de descida, temos:
tTotal = tS + t D = 3,0 + 3,0
c)
02. O gráfico a seguir indica como variou a velocidade
escalar de uma pedra, em função do tempo, após ter sido
lançada verticalmente para cima a partir do solo de um
certo planeta.
Desprezando qualquer efeito atmosférico, calcule:
a) o valor da aceleração da gravidade em tal planeta;
b) a altura máxima atingida pela pedra.
Resolução
a) Pelo gráfico, a velocidade inicial é 8,0 m/s e o tempo
que a pedra leva para subir (até parar) é 2,0 s. Usando a
função horária de velocidade, vem:
v = v0 - g ·t
0 = 8,0 -g · 2,0
b) A altura máxima pode ser determinada pela área do
triângulo sob o gráfico v x t entre 0 e 2,0 s, pois constitui o
deslocamento efetuado durante a subida. Ou seja:
hmáx = área =
Como opção, podemos também calcular a altura máxima
usando a expressão obtida da equação de Torricelli, isto
é:
hmáx=
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