Um atleta de salto em distância realiza o seu salto procurando atingir o maior alcance possível. Se ele se lança ao ar com uma velocidade cujo módulo é
, fazendo um ângulo de
em relação à horizontal, calcule (a) o tempo de voo, (b) a altura máxima, e (c) o alcance horizontal que o atleta irá atingir.
Passo 1
O enunciado trata de um lançamento oblíquo de módulo de velocidade inicial
,
sob ângulo de
. O conteúdo é cinemática de projéteis, e vamos precisar de: conversão de unidades, decomposição da velocidade em componentes horizontal e vertical, e fórmulas para tempo de voo, altura máxima e alcance horizontal.
Passo 2
Primeiro convertemos a velocidade inicial para
:
Em seguida, decompomos
nas componentes horizontal e vertical usando
:
Passo 3
Para o tempo total de voo
, usamos
onde
. Logo,
Passo 4
Para a altura máxima
, aplicamos
Substituindo,
Passo 5
Para o alcance horizontal
, usamos
Ou a fórmula direta
sabendo que
. Calculando por
:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)