Uma bala de morteiro de 5 Kg é disparada para cima com velocidade inicial de
e um ângulo de
em relação a horizontal. (a) Qual a energia cinética da bala no momento do disparo? (b) Qual é a variação na energia potencial da bala até o momento em que atinge o ponto mais alto da trajetória? (c) Qual a altura atingida pela bala? (
;
)
Passo 1
O enunciado dá uma bala de massa
lançada com velocidade inicial
em um ângulo de
com a horizontal. Pede-se:
a) energia cinética inicial;
b) variação de energia potencial gravitacional até o ponto mais alto;
c) altura máxima atingida.
Vamos usar as fórmulas de energia cinética, de energia potencial e a cinemática do lançamento oblíquo.
a) energia cinética inicial;
b) variação de energia potencial gravitacional até o ponto mais alto;
c) altura máxima atingida.
Vamos usar as fórmulas de energia cinética, de energia potencial e a cinemática do lançamento oblíquo.
Passo 2
A energia cinética inicial é dada por
Substituindo
e
,
Passo 3
A variação de energia potencial até o ponto mais alto é
onde
é a subida máxima. Como no ponto mais alto a componente vertical da velocidade zera, usamos
Calculando
:
Então
e
Passo 4
Para confirmar a altura máxima, usamos diretamente
já calculado, obtendo
.
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)