A Solução do Guidorizzi

QUESTÃO 1

Um foguete de dois estágios é lançado de uma plataforma a partir do repouso. O primeiro estágio imprime uma aceleração constante de 3,50 m/s2, no sentido de baixo para cima. Esta fase dura NRA segundos após o lançamento. Em seguida, o foguete aciona o segundo estágio que repentinamente aumenta sua velocidade para 132,5 m/s, no sentido de baixo para cima.   Mas essa arrancada consome todo seu combustível e a única força a atuar sobre o foguete a partir daí é a força gravitacional.

1. Faça um desenho representando as forças que atuam no foguete durante o primeiro estágio, além dos vetores velocidade e aceleração. Lembre-se força, velocidade e aceleração são grandezas vetoriais, preocupe-se com o módulo, a direção e o sentido de cada vetor. Identifique cada um dos vetores.
2. No primeiro estágio, trata-se de um movimento acelerado ou desacelerado? Explique seu raciocínio.
3. Obtenha o deslocamento do foguete durante o primeiro estágio. Explique seu raciocínio.
4. Calcule a velocidade final do foguete no primeiro estágio. Explique seu raciocínio.
5. Faça um desenho representando as forças que atuam no foguete durante o segundo estágio após o esgotamento do combustível, além dos vetores velocidade e aceleração. Lembre-se força, velocidade e aceleração são grandezas vetoriais, preocupe-se com o módulo, a direção e o sentido de cada vetor. Identifique cada um dos vetores.
6. No segundo estágio, trata-se de um movimento acelerado ou desacelerado? Explique seu raciocínio.

QUESTÃO 2

O paraquedismo é um esporte antigo e demanda que a aeronave seja conduzida por um piloto lançador de paraquedistas até o ponto de salto do praticante. Para o salto o paraquedista não precisa ter habilitação emitida pela ANAC, porém o piloto condutor da aeronave deve possuir qualificação, conforme  estabelecido no RBAC 61. O salto ocorre em áreas permanentes ou temporárias destinadas a esse fim mediante autorização do Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) ou do órgão de controle de tráfego aéreo (ATC) local.

1. Considere que você seja o paraquedista a saltar de uma aeronave até atingir a velocidade ideal para abrir o paraquedas 200 km/h. Quanto tempo você permanece no ar até que o paraquedas seja acionado? Desconsidere a força de resistência (atrito) do ar e explique seu raciocínio.
2. Após um tempo, o paraquedas é acionado e você agora cai com velocidade constante. Calcule o valor da força que o paraquedas exerce sobre você.
3. Discuta a frase:

Para um objeto em queda é importante enfatizar que a velocidade máxima adquirida nessa queda depende da massa, ou seja, quanto mais pesado o corpo, mais rápido ele cai.

QUESTÃO 3

A física do plano inclinado é bastante utilizada na engenharia na construção de rampas e rodovias inclinadas. Em 2016 no COBENGE - XLIV CONGRESSO BRASILEIRO DE EDUCAÇÃO EM ENGENHARIA foi apresentado um trabalho com o seguinte tema: ASPECTOS TÉCNICOS DA CONSTRUÇÃO DE UM ELEVADOR DE PLANO INCLINADO PARA ACESSIBILIDADE ARQUITETÔNICA EM UM TEATRO UNIVERSITÁRIO. Neste trabalho os autores mostraram o projeto de um elevador de plano inclinado, onde o poço não era vertical e as proteções eram laterais. Este elevador tinha por objetivo promover o deslocamento entre a entrada do teatro (plano superior) e a superfície do palco (plano inferior), favorecendo a acessibilidade às dependências do teatro.