Um corpo é lançado horizontalmente de uma torre de
, com a velocidade inicial de
m/s. Determine:
A velocidade com que o corpo chega ao solo;
A velocidade com que o corpo chega ao solo;
Passo 1
O enunciado diz que um corpo é lançado horizontalmente do alto de uma torre de altura
m com velocidade inicial horizontal
m/s. O movimento se decompõe em duas direções independentes:
– eixo : movimento uniforme com
.
– eixo : movimento uniformemente variado com velocidade inicial
e aceleração
.
Para achar a velocidade ao atingir o solo, precisamos: (1) tempo de queda ; (2) componente vertical
ao final; (3) combinar com
para obter o módulo da velocidade resultante.
– eixo
– eixo
Para achar a velocidade ao atingir o solo, precisamos: (1) tempo de queda
Passo 2
Para determinar o tempo de queda
, usamos a equação do deslocamento vertical sem velocidade inicial:
Aqui
m e adotamos
m/s
.
Passo 3
A componente vertical da velocidade ao chegar ao solo é dada por
Substituindo
m/s
e
s,
(para baixo).
Passo 4
Na direção horizontal a velocidade permanece
O módulo da velocidade resultante ao atingir o solo é
Resposta
A velocidade com que o corpo chega ao solo é aproximadamente
m/s.