O lançamento vertical é um caso clássico da cinemática em que um corpo se desloca em linha reta sob a ação da gravidade, sem resistência do ar. Nesse movimento, a velocidade varia uniformemente: ao subir, o corpo perde velocidade até parar momentaneamente no ponto mais alto; ao descer, ganha velocidade com a mesma taxa.
Para analisar essas situações, é importante escolher um sentido positivo, identificar corretamente a aceleração da gravidade e usar as equações do movimento uniformemente variado. As questões a seguir exploram interpretação física, cálculo de tempo de subida, altura máxima, velocidade em instantes específicos e leitura de gráficos, em nível mais exigente.
Questões sobre lançamento vertical
Questão 01
Gabarito: alternativa B). Use v2 = v0^2 – 2gΔy; no topo, v = 0.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). O tempo de subida é v0/g = 4 s, e o de descida é igual.
Comentários por alternativa:
- A) O tempo total é maior, pois o movimento inclui subida e descida.
- B) Não há motivo para dobrar o tempo de subida.
- C) A velocidade final ao retornar ao mesmo nível tem mesmo módulo da inicial.
- D) O tempo de subida é v0/g = 4 s, e o de descida é igual.
- E) Energia não determina diretamente esse tempo nesse formato.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). v = v0 – gt = 20 – 10·1,5 = 5 m/s, ainda para cima.
Comentários por alternativa:
- A) v = v0 – gt = 20 – 10·1,5 = 5 m/s, ainda para cima.
- B) Em 1,5 s a velocidade muda de forma significativa.
- C) A gravidade reduz a velocidade na subida, não aumenta.
- D) Ainda não chegou ao topo; o tempo para parar é 2 s.
- E) O módulo da mudança é 15 m/s, mas o sentido correto ainda é para cima.
Questão 04
Gabarito: alternativa E). Sem resistência do ar, o módulo da velocidade no mesmo nível se conserva.
Comentários por alternativa:
- A) A trajetória não reduz a velocidade final pela metade no mesmo nível.
- B) O corpo não retorna com velocidade nula ao atingir o solo.
- C) A gravidade altera a direção da velocidade, não seu módulo no mesmo nível.
- D) A energia não exige dobrar a velocidade inicial.
- E) Sem resistência do ar, o módulo da velocidade no mesmo nível se conserva.
Questão 05
Gabarito: alternativa C). No topo, v = 0 em 5 s; depois, precisa de 2 s para atingir 20 m/s na descida.
Comentários por alternativa:
- A) Esse instante ainda ocorre na subida, não na descida.
- B) Em 5 s a velocidade é zero, no ponto mais alto.
- C) No topo, v = 0 em 5 s; depois, precisa de 2 s para atingir 20 m/s na descida.
- D) O total não é 10 s para esse lançamento.
- E) A taxa é a mesma, mas o cálculo do instante foi incorreto.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). Com aceleração constante negativa, v(t) é uma reta de inclinação -g.
Comentários por alternativa:
- A) A velocidade não permanece constante, pois há aceleração gravitacional.
- B) Com aceleração constante negativa, v(t) é uma reta de inclinação -g.
- C) A forma parabólica é típica de posição, não de velocidade.
- D) A gravidade não aumenta a velocidade na subida.
- E) No retorno ao solo, a velocidade é negativa se o sentido para cima for positivo.
Questão 07
Gabarito: alternativa E). De v2 = v0^2 – 2gΔy, vem Δy = (324 – 81)/18 = 13,5 m; como o topo é 18 m, a altura é 13,5 m.
Comentários por alternativa:
- A) A queda de velocidade em 1 s não determina diretamente a altura.
- B) A energia cinética não cai para um quarto quando a velocidade cai à metade? Aqui faltou a relação correta com a altura.
- C) A redução de velocidade não define linearmente a posição.
- D) A distância até o topo não é 3 m nesse ponto.
- E) De v2 = v0^2 – 2gΔy, vem Δy = (324 – 81)/18 = 13,5 m; como o topo é 18 m, a altura é 13,5 m.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). No topo, o corpo sobe 162/(2·8) = 16 m e depois desce 4 m, logo está 12 m acima do início. Espera: o deslocamento é 12 m para cima.
Comentários por alternativa:
- A) No topo, o corpo sobe 162/(2·8) = 16 m e depois desce 4 m, logo está 12 m acima do início. Espera: o deslocamento é 12 m para cima.
- B) O corpo já está na descida, então o deslocamento não é para cima tão pequeno.
- C) O sinal e o valor não condizem com a posição nesse instante.
- D) A velocidade não iguala a inicial em módulo nesse ponto do movimento.
- E) A posição não cresce sem considerar a subida e a descida.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Como o tempo total é 8 s, o tempo de subida é 4 s; então g = v0/t = 40/4.
Comentários por alternativa:
- A) A divisão por dois do tempo total é correta, mas o valor numérico não fecha com v0.
- B) A variação por segundo depende de g, que precisa ser calculado.
- C) Dividir velocidade por tempo total não fornece a aceleração correta aqui.
- D) Como o tempo total é 8 s, o tempo de subida é 4 s; então g = v0/t = 40/4.
- E) Parar no topo não define g por si só.
Questão 10
Gabarito: alternativa C). Use v2 = v0^2 + 2gH, com H = 20 + 45 = 65 m; v = 40 m/s?
Comentários por alternativa:
- A) A gravidade muda o módulo da velocidade durante a queda.
- B) A conta ignora a subida até o topo e a queda posterior.
- C) Use v2 = v0^2 + 2gH, com H = 20 + 45 = 65 m; v = 40 m/s?
- D) A energia potencial vira cinética na queda, aumentando a velocidade.
- E) A velocidade final não é reduzida simplesmente pela altura inicial.
Comentários por alternativa: