Q4) Abandona-se uma bolinha de tênis em queda livre com a intenção de que ela caia exatamente dentro de um pequeno vaso sobre um carrinho. Este se desloca para a direita em MRU, aproximando-se da reta vertical (trajetória da bolinha) com velocidade escalar
. Admita que a figura nos mostre a posição dos corpos no instante
.
Adotando
, determine:
a) o instante
de queda da bolinha para que ela caia dentro do vaso;
b) a distância D percorrida pelo vaso.
a) o instante
b) a distância D percorrida pelo vaso.
Passo 1
Então, o que o exercício está pedindo? Temos uma bolinha de tênis largada do repouso de uma certa altura
e, ao mesmo tempo, um carrinho com um vasinho em cima se move em linha reta (MRU) para a direita com velocidade constante
,m/s. Queremos que a bolinha caia exatamente dentro do vaso.
Conteúdo:
Conteúdo:
- Queda livre (MUV na vertical)
- Movimento retilíneo uniforme (MRU) na horizontal
O que vamos usar:
- Equação da posição na queda livre:
- Equação da posição no MRU:
Passo 2
Movimento vertical da bolinha (queda livre):
- Sabemos que ela parte do repouso (
) e cai até a altura zero (nível do vaso). - A equação é
Basta isolar :
Passo 3
Movimento horizontal do carrinho (MRU):
- O carrinho parte de uma posição “atrás” da vertical da bolinha e avança com
,m/s. - Em
, ele percorre
Resposta
T =
D =
D =
Se, por exemplo, na figura
,m, com
,m/s² e
,m/s, teríamos
T = 2 s
D = 8 m
T = 2 s
D = 8 m