Uma bola de futebol americano é chutada com velocidade inicial de
e ângulo inicial de
. Qual é seu tempo suspenso (o tempo que leva até atingir o solo)?
Passo 1
O enunciado diz que uma bola é chutada com velocidade inicial
num ângulo de
acima do horizonte e pede o tempo total que ela fica no ar (tempo suspenso). Para resolver, vamos usar o modelo de movimento de projéteis sem resistência do ar, decompor a velocidade inicial em componentes e aplicar as equação do movimento uniformemente acelerado na direção vertical.
Passo 2
A componente vertical da velocidade inicial é
onde
e
. Calculando numericamente,
Passo 3
No eixo vertical a aceleração é constante e igual a
, com
. O deslocamento vertical em função do tempo é
O tempo total de voo
satisfaz
. Além da solução trivial
, a outra raiz é
Passo 4
Substituindo
e
:
Resposta
O tempo suspenso da bola é aproximadamente
.