Enquanto pensava em Isaac Newton, uma pessoa em pé sobre uma passarela inadvertidamente deixa cair uma maça por cima do parapeito justamente quando a frente de um caminhão passa exatamente por baixo dele. O veículo move-se a 55 km / h e tem 12 m de comprimento. A que altura acima do caminhão está o parapeito se a maça passa rente à traseira do caminhão?

Passo 1

O enunciado descreve um problema de cinemática em que uma maçã é solta de repouso do parapeito exatamente quando a frente de um caminhão passa por baixo. O caminhão se move com velocidade constante e tem comprimento conhecido. A maçã cai em queda livre (aceleração vertical g) e passa rente à traseira do caminhão, o que significa que o tempo de queda da maçã é igual ao tempo que o caminhão leva para deslocar uma distância igual ao seu comprimento. Para resolver, vamos usar: conversão de unidades, fórmula de movimento uniforme para o caminhão e a equação de queda livre para a maçã.

Passo 2

Converter a velocidade do caminhão de km/h para m/s.
v = 55;kmh = 55times10^3,m3600,s approx 15,28;m/s

Passo 3

Calcular o tempo t que o caminhão leva para percorrer seu próprio comprimento L=12;m em velocidade v:
t = Lv = 1215,28 approx 0,785;s

Passo 4

Aplicar a fórmula da queda livre para encontrar a altura h que a maçã percorre em tempo t:
h = 12,g,t^2,
onde adotamos g = 9,8;m/s^2.

Passo 5

Substituindo t em h = tfrac12cdot9,8cdot(0,785)^2:
h approx 4,9 times 0,616 = 3,02;m

Resposta

A altura do parapeito acima do caminhão é aproximadamente 3,0;m.

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