Observação: Considere em todas as questões numéricas g=10,0 m / s^2.
Uma pedra com vetor velocidade inicial v0=20 i+12 j é lançada para cimal de um prédio de altura h. A pedra leva um tempo de t=4,0 s para atingir o ponto de impacto rentopretto, após o lançamento. Encontre:
O vetor velocidade da pedra no instante imediatamente anterior ao impacto;

Passo 1

Beleza, a questão diz que uma pedra foi lançada do topo de um prédio com velocidade inicial
(em m/s) e cai em ,s.
O conteúdo aqui é Movimento Uniformemente Variado (MUV) em duas dimensões, ou “tiro oblíquo”.
Para resolver, vamos:
  1. Separar o movimento em eixos e .
  2. Saber que no eixo a aceleração é zero (logo é constante).
  3. No eixo , a aceleração é (com ,m/s²), e usamos .

Passo 2

Eixo vx(t) = v0x = 20 m/s :
Como não tem força horizontal, a aceleração .
Então a velocidade em não muda:

Passo 3

Eixo ay = -g = -10,0 m/s^2 :
Aqui a aceleração é a da gravidade, pra baixo, então
vy(t) = v0y + ay,t
A fórmula do MUV é
vy(4,0) = 12 + (-10)times 4 = 12 - 40 = -28 m/s
Aplicando valores:
O sinal negativo indica que a pedra está se movendo pra baixo quando bate.

Resposta

O vetor velocidade imediatamente antes do impacto é
boxedvec v = 20,i - 28,j m/s

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