Uma bola
inicialmente em repouso é abandonada a uma altura de 40 pés ao mesmo tempo em que uma segunda bola
é atirada verticalmente para cima a 5 pés do solo. Se as bolas se cruzam a 20 pés do solo, determine a velocidade com que a bola
foi arremessada.
Passo 1
Beleza, aqui o que tá rolando: a bola A é largada de 40 pés e cai em queda livre (v₀=0), a bola B é lançada de 5 pés pra cima com velocidade inicial desconhecida v₀. Elas se cruzam a 20 pés. O conteúdo é Cinemática (movimento uniformemente variado), e a fórmula chave é
,
onde a gravidade é ft/s² (então
).
onde a gravidade é
Passo 2
Escrevendo a posição da bola A (v₀=0, s₀=40):
Como ela cruza em 20 pés, iguala a 20:
Passo 3
Resolve pra achar o tempo t de encontro:
Passo 4
Agora a bola B: s₀=5, v₀ é o que queremos, mesmo g.
No instante de encontro
, então
Substitui
e
:
Resposta
A velocidade inicial da bola B é