Queda Livre dos Corpos
Exercícios de Física com resoluções comentadas
Lançamento vertical para cima e para baixo
MATEMÁTICA DO PI | Prof. Jonas Portal
📘 Introdução
A queda livre é um movimento no qual a única aceleração considerada é a aceleração da gravidade. Próximo à superfície da Terra, podemos utilizar aproximadamente g = 9,8 m/s² ou, para facilitar os cálculos, g = 10 m/s², conforme indicado em cada exercício.
Quando um corpo é lançado verticalmente para cima, sua velocidade diminui durante a subida. No ponto mais alto, a velocidade instantânea é zero. Depois, o corpo começa a descer, aumentando o módulo de sua velocidade.
Quando um corpo é abandonado, ele parte do repouso. Quando é lançado verticalmente para baixo, já possui uma velocidade inicial dirigida para baixo.
📌 Fórmulas fundamentais
1. Velocidade em função do tempo
2. Posição em função do tempo
3. Equação de Torricelli
4. Altura máxima em lançamento para cima
5. Tempo de subida
6. Tempo total de voo
A expressão T = 2v₀/g é válida quando o corpo retorna à mesma altura de lançamento e a resistência do ar é desprezada.
📝 Lista de exercícios
Tente resolver cada exercício antes de clicar em “Ver resolução passo a passo”.
Um corpo é lançado do solo verticalmente para cima, com velocidade inicial de 30 m/s. Desprezando a resistência do ar e admitindo g = 10 m/s², calcule:
a) O tempo gasto para atingir a altura máxima;
b) A altura máxima atingida em relação ao solo;
c) O tempo gasto para retornar ao solo;
d) A velocidade ao chegar ao solo.
Ver resolução passo a passo
Dados: v₀ = 30 m/s; g = 10 m/s².
a) Tempo de subida
No ponto mais alto, v = 0. Utilizando v = v₀ − gt:
b) Altura máxima
c) Tempo total
Como o corpo retorna ao mesmo nível de lançamento:
d) Velocidade ao chegar ao solo
Desprezando o ar, o módulo da velocidade de retorno é igual ao da velocidade inicial, mas o sentido é contrário.
Um móvel é lançado do solo verticalmente para cima com velocidade inicial de 40 m/s. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s², calcule:
a) O tempo de subida;
b) A altura máxima atingida;
c) O tempo total para retornar ao solo;
d) A velocidade ao tocar o solo.
Ver resolução passo a passo
a) Tempo de subida
b) Altura máxima
c) Tempo total
d) Velocidade de retorno
O corpo retorna com o mesmo módulo da velocidade inicial, em sentido descendente.
Um jogador de beisebol imprime uma velocidade inicial v₀ = 30,48 m/s a uma bola, que sobe verticalmente. Que altura máxima a bola atingirá? Adote g = 9,8 m/s².
Ver resolução passo a passo
Na altura máxima, a velocidade final é zero.
Utilizamos a equação de Torricelli:
Substituindo v = 0:
Um móvel é lançado do solo verticalmente para cima e retorna ao local de lançamento após 12 segundos. Adotando g = 10 m/s², calcule:
a) A velocidade inicial do lançamento;
b) A altura máxima atingida em relação ao solo.
Ver resolução passo a passo
O tempo total de voo é 12 s. Como a subida e a descida duram o mesmo tempo:
a) Velocidade inicial
b) Altura máxima
Uma pedra é lançada verticalmente para cima, com velocidade inicial de 3 m/s, de uma altura de 2 m acima do solo. Determine o intervalo de tempo desde o lançamento até a pedra chegar ao solo. Adote g = 10 m/s².
Ver resolução passo a passo
Adotamos o solo como posição zero e o sentido para cima como positivo.
Dados: s₀ = 2 m; v₀ = 3 m/s; a = −10 m/s².
Usamos a equação horária da posição:
Quando a pedra chega ao solo, s = 0:
Organizando:
Aplicando a fórmula de Bhaskara:
As raízes são:
O tempo negativo não corresponde ao intervalo posterior ao lançamento. Portanto, usamos t = 1 s.
Resposta: 1 segundo.Um corpo é abandonado em um ponto situado a 80 metros acima da superfície da Terra, numa região em que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s². Despreze a resistência do ar.
a) Quanto tempo o corpo gasta até atingir o solo?
b) Com que velocidade atinge o solo?
c) Qual é a altura do corpo 2 segundos após ser abandonado?
Ver resolução passo a passo
Como o corpo é abandonado, sua velocidade inicial é zero.
a) Tempo de queda
b) Velocidade ao atingir o solo
c) Altura após 2 segundos
Primeiro calculamos a distância percorrida:
Como a altura inicial era 80 m:
Abandona-se um corpo do alto de uma montanha de 180 metros de altura. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s², responda:
a) Qual é o tempo gasto pelo corpo para atingir o solo?
b) Qual é a velocidade do corpo ao atingir o solo?
Ver resolução passo a passo
a) Tempo de queda
b) Velocidade final
Galileu, na Torre de Pisa, fez cair vários objetos pequenos, com o objetivo de estudar as leis do movimento dos corpos em queda. A respeito dessa experiência, julgue os itens, desprezando o efeito do ar.
I. A aceleração do movimento era a mesma para todos os corpos.
II. Se dois corpos eram soltos juntos, o mais pesado chegava
ao solo no mesmo instante que o mais leve.
III. Se dois corpos eram soltos juntos, o mais pesado chegava
ao solo com velocidade maior que o mais leve.
São corretos:
- Todos.
- Apenas o item I.
- Apenas o item II.
- Apenas os itens I e II.
- Apenas os itens I e III.
Ver resolução passo a passo
Item I — Verdadeiro.
Desprezando a resistência do ar, todos os corpos próximos à superfície da Terra apresentam a mesma aceleração gravitacional.
Item II — Verdadeiro.
Soltos simultaneamente da mesma altura e com velocidade inicial zero, os dois corpos chegam juntos ao solo no modelo ideal.
Item III — Falso.
Como a aceleração e o tempo de queda são iguais, as velocidades finais também são iguais, independentemente da massa.
Resposta: alternativa D — apenas os itens I e II.Uma cachoeira tem uma altura de 320 m. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s², determine a velocidade da água na base da cachoeira, supondo que a água parte do repouso.
Ver resolução passo a passo
Dados: h = 320 m; v₀ = 0; g = 10 m/s².
Utilizamos a equação de Torricelli:
A resposta corresponde ao modelo ideal sem resistência do ar.
Um tijolo cai de um prédio em construção de uma altura de 20 m. Qual é a velocidade do tijolo ao atingir o solo? Quanto tempo gasta na queda? Adote g = 10 m/s² e considere que ele foi abandonado do repouso.
Ver resolução passo a passo
1. Tempo de queda
2. Velocidade final
Um corpo é abandonado de uma altura H e leva 7 segundos para chegar ao solo. Adotando g = 9,8 m/s², calcule H.
Ver resolução passo a passo
Como o corpo parte do repouso, usamos:
Substituindo g = 9,8 m/s² e t = 7 s:
Abandona-se uma pedra do alto de um edifício e ela atinge o solo 4 segundos depois. Adote g = 10 m/s² e despreze a resistência do ar. Determine:
a) A altura do edifício;
b) O módulo da velocidade da pedra quando atinge o solo.
Ver resolução passo a passo
a) Altura do edifício
b) Módulo da velocidade final
Um corpo é lançado verticalmente para baixo com velocidade inicial de 15 m/s. Sabendo-se que a altura inicial era de 130 m, determine o instante em que o corpo se encontra a 80 m do solo. Adote g = 10 m/s² e despreze a resistência do ar.
Ver resolução passo a passo
Passo 1 — Descobrir a distância percorrida
O corpo parte de 130 m de altura e queremos saber quando chega a 80 m.
Passo 2 — Identificar os dados
Passo 3 — Aplicar a equação horária
Substituindo os valores:
Organizando a equação:
Dividindo tudo por 5:
Passo 4 — Resolver por Bhaskara
As raízes são:
O tempo negativo não corresponde ao movimento posterior ao lançamento.
Resposta: 2 segundos.O gato consegue sair ileso de muitas quedas. Suponha que a maior velocidade com a qual ele pode atingir o solo sem se machucar seja de 8 m/s. Desprezando a resistência do ar, qual é a altura máxima de queda para que o gato não ultrapasse essa velocidade?
Ver resolução passo a passo
Consideramos o corpo partindo do repouso, com velocidade final de 8 m/s.
Dados: v₀ = 0; v = 8 m/s; g = 10 m/s².
Aplicamos a equação de Torricelli:
Substituindo:
Atenção: esse é um resultado de um modelo físico idealizado, não uma garantia de que um gato sobreviverá a uma queda dessa altura. A resistência do ar, a postura do animal e outros fatores não foram considerados.
🎯 Gabarito geral
1. a) 3 s; b) 45 m; c) 6 s; d) −30 m/s.
2. a) 4 s; b) 80 m; c) 8 s; d) −40 m/s.
3. Aproximadamente 47,4 m.
4. a) 60 m/s; b) 180 m.
5. 1 s.
6. a) 4 s; b) 40 m/s para baixo; c) 60 m acima do solo.
7. a) 6 s; b) 60 m/s para baixo.
8. Alternativa D: itens I e II.
9. 80 m/s para baixo.
10. 20 m/s para baixo; 2 s.
11. 240,1 m.
12. a) 80 m; b) 40 m/s.
13. 2 s.
14. 3,2 m, no modelo idealizado.
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kde as respostas do exercicio?
ResponderExcluir*--*
ExcluirVou postar dia 30 de agosto as resoluções dos exercícios, pois meus alunos estão tentando resolvê-las!!!
ResponderExcluirEu acho que nessa altura do championate seus alunos estão formados né , pq 2014 e tu nao colocou as respostas
Excluir2018 e seus alunos ainda não fizeram...
ExcluirParabens Professor pelo empenho,gostaria de saber as respostas. ok!
ResponderExcluirobrigado
Bons os exercícios,variados e de médio grau de dificuldade.Muito bons para a aplicação de conceitos e fórmulas,vou aplicá-los aos meus alunos.Sempre que puder poste mais questões,irão enriquecer o meu banco de dados.
ResponderExcluirParabéns pelas questões queria saber as resposta pois tenho teste e prova e vai cair o assunto de lancamento vertical p baixo da gravidade..
ResponderExcluirqueria saber as respostas obrigada!
Onde estão as respostas?
ResponderExcluirCADE AS RESPOSTAS ?
ResponderExcluire as respostas ???
ResponderExcluironde ta as respostas??? por favor to precisando
ResponderExcluirFINALMENTE!! FINALMENTE AS RESPOSTAS!!!! DESCULPEM PELA DEMORA !!!!!
ResponderExcluir1. a) t=3s b) 45m c) t(retorno)= 6s d) v=-30m/s
2. a) t= 4s b)80m c) t = 8s d) v = -40 m/s
3. altura= 47,4m
4. a) V(inicial) = 60m/s b) H = 180m
5. t = 1s
6. a) t= 4s b) v=40m/s c) H = 20m
7. a) t= 6s b) V=60m/s
8. letra d
9. v= 80m/s
10. v= 20m/s e t= 2s
11. H= 240,1m
12. a)H= 80m b) V= 40m/s
13. ESSA AQUI VOU MOSTRAR TODA A RESOLUÇÃO.
Solução:
Temos==> ALTURA INICIAL=180m
ESTÁ A 80m DO SOLO
Veloc. Inicial DO CORPO Vo = 15m/s
Primeiro devemos encontrar a distância que o corpo andou (do lançamento até os 80m): S-So
130m - 80m = 50m.
Equação do MUV: S=So+ Vot+1/2gt^2 ==> S-So=Vot+1/2gt^2
Substituindo, teremos: 50=15t+5t^2
Organizando a equação: 5t^2 + 15t-50 = 0
Dividindo tudo por 5, temos: t^2 +3t-10=0
Usando BHÁSKARA, encontramos, finalmente:
t= 2segundos
14- ALTURA máx= 3,2m
Essas questões tem que ter como elas são resolvidas , né ?!
ExcluirPra quê só as respostas ?
que leso vc viu ? IDIOTA ;s
Não tenho culpa se vc é incapaz intelectualmente de conseguir resolver pelo menos a metade das questões de NÍVEL BAIXÍSSIMO q estão aí! Resolvi apenas uma q de fato dava trabalho. Agora vc ñ é obrigado a fazer seu JUMENTO, até msmo pq ñ se garante, então seu zé mané vá procurar estudar e resolver assuntos da 1ª série do fundamental q talvez seja a única alternativa pra vc! Idiota com louvor!!!
ExcluirArmaria nãmm ...kkkk
ExcluirAjudou muito obg *-*
Excluirvoltei a estudar recentemente e nosso professor nos deu um exercicio de um corpo abandonado de 125m...como poderei fazer,jamais vi ou fiz um algo parecido em toda minha vida. ele nao nos orienta e diz que quem errou foram os outros professores do passado.se eu pelo menos tivesse um entendimento eu me arriscaria,mas.gostaria de saber por onde comeca e de que forma possa ser feita,nao quero resultados,gostaria de chegar na sala de aula e fazer uma conta que eu entenda,para mim e coisa de outro mundo.obrigado.
ResponderExcluirOlá amigo!
ResponderExcluirResolvi esse problema para vc, tentando explicar-lhe da forma mais clara que pude em uma postagem especial, veja:
http://jonasportal.blogspot.com/2010/11/duvida-de-fisica-queda-livre-dos-corpos.html
Espero q eu tenha ajudado. Aguardo seus comentários!!
muito bom,
ResponderExcluirobrigada as suas resoluçoes me ajudou muito a resoluçao na numero 13 bem explicada.
Ola tudo bem Eu tambem sou professor de matematica e fisica ca em Mocambique sou Licenciado Pela Universidade Pedagogica gostei das questoes, vou aplica-las aos meus alunos.
ResponderExcluircade as equações inteiras?
ResponderExcluiroi sou estudante do 1° ano seus exercícios me foram de grande ajuda pois minha professora de física é mta burra. Tem a língua +\- presa e explica td que nem o nariz.kkkkkkkkkkkkkkkkkkkk
ResponderExcluirgostaria de saber.
a resoluçao do (1) c e d obrigado e chau.
porque quandoo corpo está retornandoeu axo o tempo depois quando fui ver era o dobro do que eu axei em segundos?
ResponderExcluirisso aconteceu em 2 casos
e quando saber se a velocidade é negativa?
sou a mesma pessoa q\ mandou o recado acima.
acertei a maioria das questões.valeuu
ResponderExcluira prática leva a perfeição...
Tem como explicar como faz a 14?
ResponderExcluirProf,seria muito legal e proveitoso para quem está tentando estudar e compreender os exercícios a postagem das fómulas utilizadas nos exercícos.Se for possível, agradeço.
ResponderExcluirSandra
Na resposta c da questão 6 aparece 20m de altura quando na verdade seria 60m após os 2segundos,ou então seria 20m de profundidade o objeto teria percorrido.
ResponderExcluirboa noite pesoal eu tenho uma questao ke nao consigo responder
ResponderExcluiruma pedra foi lancada verticalmente para cima da beira de um poco com profundidade de 18m o impacto dapedra com o fundo do poco ocorre 4s apos lancamento a velocidadede do lancamento e:
A 15,5 b 35,5 c 40 d 24,5
como chegou a conclusao da questao 14???
ResponderExcluir3,2 ???
minha resposta foi 8 metros, sei q esta errada, porem nao sei pq. :/
me ajuda a entender a questao professor.
desde ja muito obrigado ;D
Estou com um exercício aqui, que diz o seguinte: Considere um local onde o efeito do ar é desprezível e g=10 m/s². No instante t=0, uma pedra A é lançada verticalmente para cima com velocidade de 30 m/s a partir do solo terrestre, e uma outra pedra B, é abandonada do repouso de uma altura H=120 m. As trajetórias de A e B são paralelas e próximas. Determine o instante em que as pedras estarão lado a lado. (mesma altura relativa ao solo). Não consigo resolver de jeito nenhum :/ dá uma luz ae hehe ;D desde já agradeço, obrigado !
ResponderExcluireu nao consiguir entender a 13 questao,dividir por 5!
ResponderExcluirpor que??????????????????????????????
A divisão é só pra facilitar os cálculos na hora de fazer a substituição na fórmula de Bhaskara! È uma simplificação!
ExcluirSinceramente nao entendi a resolucao da questao 1.
ResponderExcluirDados: Vo=10m/s e a=10m/s2
aTempo gasto pelo corpo para atingir a altura maxima?
cTempo gasto pelo corpo para retomar ao solo vai ser a metade da a?
dVelocidade ao chegar ao solo?
Errado desculpa Dados: Vo=30m/s e a=10m/s2
ExcluirNao consegui por essas formulas:
Velocidade=Vo+at
V=30+10T
V2=Vo2+2ad
V2=900+20d
900+100t2=900-20d
100t2=20d
5t2=d
So isso que consegui...
o que adianta so a resposta tem que fazer a conta
ResponderExcluirOlha eu tenho ideia que a Letra B do numero 1 esta errada a resposta aqui...
ResponderExcluirA altura que o objeto chegou foi 60 e não 45...
Se ele foi jogado a 30 m/s e a gravidade é 10 ira diminuindo 10 sendo:
1 segundo ele andou 30 metros
2 segundos ele andou mais 20
3 Segundo ele andou mais 10 metros
Somando o objeto andou 60 metros e não 45
ENTENDI E ACERTEI MAS Ñ TEM SENTIDO QUALQUER QUESTÃO,MESMO COM RESPOSTA MAS SEM O CÁLCULO!Néh....
ResponderExcluirvlw
ResponderExcluirkader os caulculos das questões?????????????????????????????????????????/
ResponderExcluirGent alguem cm a resposta da quarta
ResponderExcluir