[2,5] Uma bola é lançada verticalmente para baixo com uma velocidade inicial de 10,0 m / s a partir de uma sacada de um edifício 20,0 m acima do solo.
(b) Qual é a velocidade da bola ao atingir o solo?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado diz que uma bola é lançada para baixo com uma velocidade inicial de 10,0, m/s de uma sacada a 20,0, m de altura. A matéria que vamos usar aqui é o movimento vertical com aceleração constante, e vamos precisar das equações de movimento uniformemente acelerado para encontrar a velocidade da bola quando ela atinge o chão.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o que sabemos:
  • Velocidade inicial ( v0): 10,0, m/s (para baixo)
  • Altura ( h): 20,0, m
  • Aceleração ( a): 9,8, m/s^2 (gravidade, para baixo)

Passo 3

Como a bola está se movendo para baixo e acelerando devido à gravidade, podemos usar a seguinte equação de movimento:
v^2 = v0^2 + 2 a s
Onde:
  • v é a velocidade final que queremos encontrar
  • v0 é a velocidade inicial
  • a é a aceleração (gravidade)
  • s é a distância percorrida (altura)

Passo 4

Vamos substituir os valores na equação:
v^2 = (10,0, m/s)^2 + 2 times 9,8, m/s^2 times 20,0, m
Calculando cada parte:
v^2 = 100, m^2/s^2 + 392, m^2/s^2 = 492, m^2/s^2

Passo 5

Agora, para encontrar v, tiramos a raiz quadrada dos dois lados:
v = raiz492, m^2/s^2 approx 22,2, m/s

Resposta

A velocidade da bola ao atingir o solo é aproximadamente 22,2, m/s para baixo.

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