Uma atleta atira um objeto de
do seu apartamento para seu colega de time que está no chão. Se o vetor velocidade inicial do objeto é dado por
, calcule a variação das energias potencial e cinética se o trajeto é feito em
(momento final da queda livre).
Passo 1
O enunciado fornece um objeto de massa
lançado com velocidade inicial
e em queda livre por
.
Queremos as variações de energia cinética
Queremos as variações de energia cinética
e de energia potencial gravitacional
Adotamos
e tomamos
.
Passo 2
Calculamos a velocidade final após
. Em queda livre o componente horizontal é constante e o vertical decresce com
:
Logo
Passo 3
Calculamos
. Primeiro as normas ao quadrado:
Logo
Passo 4
Calculamos
. A altura final é
Assim