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Questão de Física — Cinemática — FGV 2023

FísicaCinemática
Código
fg069195
Banca
FGV
Órgão
SEE-MG
Ano
2023
Nível
Superior
Cargo
Professor de Educação Básica (PEB) - Física
Um projétil é lançado obliquamente do solo (horizontal) com velocidade v➝₀ numa direção inclinada 30º em relação ao solo, como ilustra a figura.Imagem associada para resolução da questãoO módulo do vetor variação de velocidade do projétil entre o instante do lançamento e o instante em que retorna ao solo é igual a
  1. AImagem associada para resolução da questão
  2. BImagem associada para resolução da questão
  3. CImagem associada para resolução da questão
  4. DImagem associada para resolução da questão
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GabaritoB — [imagem]

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Lançamento Oblíquo: Variação de Velocidade

Gabarito: letra B. O módulo da variação de velocidade entre o lançamento e o retorno ao solo é igual ao módulo da velocidade inicial (v_0), pois a componente horizontal não se altera e a componente vertical inverte de sentido, resultando em (|\Delta \vec{v}| = 2v_0 \sin 30^\circ = v_0).

No lançamento oblíquo sem resistência do ar, a única aceleração é a gravidade, constante. A velocidade horizontal ((v_x = v_0 \cos \theta)) permanece inalterada durante todo o movimento. A velocidade vertical varia simetricamente: na subida diminui até zero e na descida aumenta em módulo, chegando ao solo com a mesma magnitude da inicial, porém com sentido oposto. Portanto, no retorno ao solo, (v_y = -v_0 \sin \theta).

A variação do vetor velocidade é:

Δv=vfinalvinicial=(vxvx)i^+(v0sinθv0sinθ)j^=2v0sinθj^\Delta \vec{v} = \vec{v}_{final} - \vec{v}_{inicial} = (v_x - v_x)\hat{i} + (-v_0 \sin \theta - v_0 \sin \theta)\hat{j} = -2 v_0 \sin \theta \,\hat{j}

Seu módulo é:

Δv=2v0sinθ=2v012=v0|\Delta \vec{v}| = 2 v_0 \sin \theta = 2 v_0 \cdot \frac{1}{2} = v_0
NÃO CAIA NESSA!

A armadilha está em confundir a variação do vetor velocidade com a variação do módulo da velocidade. Como o módulo da velocidade no retorno é igual ao inicial ((v_0)), alguns candidatos podem pensar que (\Delta v = 0), mas o vetor varia porque a direção é diferente. A resposta correta é (v_0).

Conclusão: A alternativa correta é a letra B, que corresponde ao valor (v_0). As demais alternativas (A, C, D) representam outros valores e estão incorretas.

{"tipo": "forcas", "vetores": [{"rotulo": "v0", "angulo": 30, "magnitude": 5}, {"rotulo": "v0x", "angulo": 0, "magnitude": 4.33}, {"rotulo": "v0y", "angulo": 90, "magnitude": 2.5}], "origem_rotulo": "O"}

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