Q3: Uma bola é lançada verticalmente para baixo do topo e um edifício com uma velocidade de
.
(a) Determine a velocidade depois de cair durante 2 s .
(b) Qual a distância que cai nesse tempo?
(c) Qual é sua velocidade depois de cair 10 m ?
(d) A bola percorre 1 m enquanto está no m ao do lançador. Se a aceleração durante o lançamento é constante, qual é seu valor?
(e) Se a bola partiu de uma altura de 40 m , depois de quantos segundos ele baterá no chão?
(f) Qual será sua velocidade ao atingir o chão?
(a) Determine a velocidade depois de cair durante 2 s .
(b) Qual a distância que cai nesse tempo?
(c) Qual é sua velocidade depois de cair 10 m ?
(d) A bola percorre 1 m enquanto está no m ao do lançador. Se a aceleração durante o lançamento é constante, qual é seu valor?
(e) Se a bola partiu de uma altura de 40 m , depois de quantos segundos ele baterá no chão?
(f) Qual será sua velocidade ao atingir o chão?
Passo 1
O enunciado diz que uma bola é lançada verticalmente para baixo do topo de um edifício com velocidade inicial de
e aceleração da gravidade
no sentido para baixo. O conteúdo é movimento uniformemente acelerado (MUV) e vamos precisar das fórmulas:
e
Passo 2
Para (a), aplicamos a fórmula de velocidade no MUV:
Substituindo
,
e
, temos:
Passo 3
Para (b), usamos a fórmula da distância no MUV:
Com
,
e
:
Passo 4
Para (c), aplicamos a relação que liga velocidade ao deslocamento:
Substituindo
,
e
:
Logo
Passo 5
Para (d), assumimos que a bola parte do repouso e atinge
em
sob aceleração constante. Pela mesma fórmula:
Com
,
e
:
Passo 6
Para (e), a bola parte de
acima do chão com
. Usamos
com
,
e montamos:
Resolvendo a equação do segundo grau:
Passo 7
Para (f), a velocidade ao atingir o chão é dada por
Substituindo
,
e
:
Resposta
(a) 29,6 m/s downward
(b) 39,6 m
(c) 17,2 m/s downward
(d) 50 m/s²
(e) 2,01 s
(f) 29,7 m/s downward
(b) 39,6 m
(c) 17,2 m/s downward
(d) 50 m/s²
(e) 2,01 s
(f) 29,7 m/s downward