Você lança uma bola verticalmente para cima de modo que ela sai do chão com velocidade
. (a) Qual é a velocidade da bola quando ela atinge sua altura máxima?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você jogou uma bola para cima com uma velocidade inicial de
. A gente quer descobrir qual é a velocidade da bola quando ela para no ponto mais alto que ela alcança. A matéria aqui envolve cinemática, que estuda como os objetos se movem, e vamos usar as equações de movimento com aceleração constante para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que quando a bola está no ponto mais alto, ela para por um instante antes de começar a cair. Isso significa que a velocidade nesse ponto é zero. Mas vamos entender isso melhor usando a fórmula da cinemática.
Passo 3
A equação que vamos usar é:
Aqui:
-
é a velocidade final (no ponto mais alto, que a gente quer encontrar), -
é a velocidade inicial ( ), -
é a aceleração (que, por causa da gravidade, é ), -
é a variação de altura.
Passo 4
No ponto mais alto, a velocidade final
é zero. Então, substituindo na equação:
Isso simplifica para:
Resolvendo para
:
Mas como queremos a velocidade no ponto mais alto, já sabemos que é zero.
Resposta
A velocidade da bola quando ela atinge sua altura máxima é
.