Uma bola rola para fora da borda de uma mesa horizontal com
de altura. Se ela atinge o chão em um ponto a
de distância horizontal da borda da mesa, qual era sua velocidade no instante em que deixou a mesa?
Passo 1
O enunciado nos diz que uma bola deixa o ponto A, que fica a
,m de altura, com velocidade puramente horizontal
. Ela cai e atinge o solo em C, a
,m horizontalmente da borda. O conteúdo aqui é movimento de projétil sem velocidade inicial vertical, de modo que:
– na direção vertical, usamos para achar o tempo de queda;
– na direção horizontal, usamos para relacionar alcance e velocidade inicial.
– na direção vertical, usamos
– na direção horizontal, usamos
Passo 2
Determinar o tempo de queda
a partir da altura
,m. Como a componente vertical inicial é zero, vale
Logo,
Passo 3
Substituindo
,m e
,m/
, temos
Passo 4
Na horizontal, o alcance é
,m e
. Assim,
Resposta
A velocidade inicial da bola ao deixar a mesa era aproximadamente
m/s.