- Em um experimento, um objeto foi lançado e atingiu uma altura máxima de 40 metros. Como podemos estimar sua velocidade inicial a partir desse dado?
Passo 1
O enunciado diz que um objeto é lançado verticalmente e atinge altura máxima de
m. O conteúdo envolvido é cinemática do movimento uniformemente variado sob a ação da gravidade, sem arrasto do ar. Para resolver, precisamos usar a relação entre velocidade e altura máxima.
Passo 2
No ponto de altura máxima, a velocidade vertical instantânea é zero, pois o objeto para momentaneamente de subir antes de descer. A aceleração é constante e igual a
, com
,m/
.
Passo 3
Aplicamos a equação de Torricelli para movimento uniformemente variado, que relaciona velocidade final
, inicial
e deslocamento
:
No ponto mais alto,
e o deslocamento vertical vale
,m. Substituindo:
Passo 4
Agora basta calcular numericamente com
,m/
e
,m:
Resposta
A velocidade inicial estimada é
,m/s.