Lista de exercicios - Energia mecânica
Um corpo é lançado horizontalmente de uma altura de 45 metros e atinge o solo a 30 metros de distância da base. Determine a velocidade inicial do lançamento. Considere g = 10 metros por segundo ao quadrado.
Um corpo é lançado horizontalmente de uma altura de 45 metros e atinge o solo a 30 metros de distância da base. Determine a velocidade inicial do lançamento. Considere g = 10 metros por segundo ao quadrado.
Passo 1
O enunciado diz que um corpo é lançado horizontalmente de uma altura de
m e atinge o solo a
m da base. Vamos usar conservação de energia mecânica para descobrir a componente vertical da velocidade ao chegar no solo, daí obter o tempo de queda e, por fim, encontrar a velocidade horizontal inicial.
Passo 2
Pela conservação de energia mecânica, a energia potencial gravitacional vira energia cinética vertical ao chegar ao solo:
Daí
Substituindo
m/s
e
m:
Passo 3
No movimento uniformemente acelerado vertical,
. Logo
Passo 4
Na direção horizontal o movimento é uniforme, então
Isolando
e usando
m e
s:
Resposta
A velocidade inicial do lançamento é
m/s.