Você lança uma bola verticalmente para cima de modo que ela sai do chão com velocidade
. © Qual é a velocidade com a qual ela retorna para o nível do chão?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que está acontecendo aqui! Você lançou uma bola para cima com uma velocidade inicial de
. O objetivo é descobrir com que velocidade ela volta a bater no chão. Vamos usar conceitos de cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento dos objetos.
Passo 2
Primeiro, vamos listar o que sabemos:
- Velocidade inicial (
): (positiva porque vai para cima) - Aceleração (
): (negativa porque a gravidade puxa para baixo) - Deslocamento (
): metros (a bola volta ao ponto de partida)
Passo 3
Vamos usar uma equação das equações de movimento uniformemente acelerado que relaciona velocidade, velocidade inicial, aceleração e deslocamento:
Aqui,
é a velocidade final que queremos encontrar.
Passo 4
Substituindo os valores que temos na equação:
Simplificando:
Passo 5
Agora, vamos resolver para
tirando a raiz quadrada dos dois lados:
Passo 6
A resposta dá duas possibilidades:
(subindo) ou
(descendo). Como queremos a velocidade quando a bola retorna ao chão, ela está descendo. Portanto, a velocidade é negativa.
Resposta
A velocidade com que a bola retorna ao nível do chão é
.