III- Uma bola lançada para cima atinge sua altura máxima de 30 me então retorna ao ponto inicial.
(a) Com que velocidade a bola foi lançada?
(b) Quanto tempo a bola leva para retornar?
[30 pontos]
(a) Com que velocidade a bola foi lançada?
(b) Quanto tempo a bola leva para retornar?
[30 pontos]
Passo 1
O enunciado diz que uma bola é lançada verticalmente para cima, atinge altura máxima de
e depois retorna ao ponto de partida. O conteúdo aqui é movimento uniformemente variado (MUV) com aceleração constante para baixo de módulo
. Vamos usar as equações cinemáticas
onde
é a velocidade inicial,
a velocidade num instante,
o deslocamento vertical e
.
Passo 2
No ponto mais alto a velocidade instantânea é zero, ou seja
e
. Substituindo em
obtém-se
Passo 3
Adotando
e
:
Passo 4
O tempo de subida até o ponto mais alto vem de
Como o movimento de descida é simétrico, o tempo total de voo é
Passo 5
Substituindo
e
:
Resposta
(a)
(b)
(b)