Um objeto é lançado do solo para cima, no ar, com uma velocidade inicial vertical de 30 \mathrm{~m} / \mathrm{s}. O objeto sobe até o seu ponto mais alto, a aproximadamente 45 m do solo, em 3 s; então, ele cai em mais 3 s, chocando-se com uma velocidade de 30 \mathrm{~m} / \mathrm{s}.
A média da intensidade da velocidade do objeto durante o intervalo de 6 s está mais próxima de
Escolha uma opção:
a. 0 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
b. 30 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
C. 15 \mathrm{~m} / \mathrm{s}
d. 5 m / s

Passo 1

O enunciado descreve um objeto lançado verticalmente para cima com velocidade inicial de 30\\ \mathrm{m/s}. Sob aceleração gravitacional aproximada de 10\\ \mathrm{m/s^2}, ele sobe até 45\\ \mathrm{m} em 3\\ \mathrm{s} e depois retorna ao solo em mais 3\\ \mathrm{s}, atingindo 30\\ \mathrm{m/s} na descida. O que se pede é a média da intensidade da velocidade (ou seja, da rapidez) ao longo de todo o intervalo de 6\\ \mathrm{s}.

Passo 2

Para um movimento retilíneo com velocidade que varia de sinal, a média da intensidade da velocidade — também chamada de média da rapidez — pode ser obtida por
\bar v = \frac{\text{distância total percorrida}}{\text{intervalo de tempo total}}.â

Passo 3

A distância total percorrida é a soma da subida com a descida. Como o objeto sobe 45\\ \mathrm{m} e depois desce mais 45\\ \mathrm{m}, tem-se
\text{distância total} = 45 + 45 = 90\\ \mathrm{m}.â

Passo 4

Aplicando a fórmula da média da rapidez em T = 6\\ \mathrm{s}:
\bar v = \frac{90\\ \mathrm{m}}{6\\ \mathrm{s}} = 15\\ \mathrm{m/s}.

Resposta

c. 15\\ \mathrm{m/s}

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