Uma bola é jogada para cima com uma velocidade inicial de 8 m / s. Sendo a resistência do ar desprezada, qual a força resultante sobre a bola ao atingir metade da altura máxima?

Passo 1

Resumo do enunciado e conteúdo: uma bola é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial v0 = 8,m/s, desprezando a resistência do ar. O que precisamos usar aqui é a segunda lei de Newton ( vec F = m vec a) para encontrar a força resultante no instante em que a bola atinge metade da altura máxima.

Passo 2

Forças atuantes: como não há resistência do ar, a única força que age sobre a bola é o peso.

Passo 3

Expressão do peso:

Passo 4

vec Fp = m,vec g
onde vec g = -g,hat j e adotamos g approx 9,8,m/s^2.

Passo 5

Aplicação da segunda lei: no movimento vertical sem atrito a aceleração da bola é constante e igual a vec g. Assim,

Passo 6

vec FR = m,vec a = m,vec g = -m g,hat j
Logo, a força resultante tem magnitude m g e está dirigida para baixo.

Resposta

vec FR = -m g,hat j, ou seja, magnitude m g para baixo.

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