Uma pedra é arremessada horizontalmente, com a velocidade de
, de uma ponte que tem
de altura em relação ao espelho dágua. Que velocidade tem a pedra ao atingir a água?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o problema: a gente tem uma pedra lançada horizontalmente de uma ponte, com velocidade inicial
. A ponte está a
de altura em relação à água. A matéria envolvida aqui é cinemática no plano (projeção horizontal), onde a componente horizontal do movimento é independente da vertical. Para resolver, vamos precisar:
- Da aceleração da gravidade
. - Das fórmulas da cinemática para queda livre (vertical) e da combinação vetorial de velocidades.
Passo 2
Primeiro, calcula a velocidade vertical da pedra no instante em que ela atinge a água. Como ela foi lançada sem componente vertical inicial (
), a gente pode usar:
Como
e
, isso vira
Passo 3
Substituindo os valores:
Pronto, essa é a velocidade vertical para baixo no instante do choque com a água.
Passo 4
Como não há força horizontal, a componente horizontal da velocidade continua
. A velocidade total
é a soma vetorial de
e
, então o módulo é
Resposta
A pedra atinge a água com velocidade de aproximadamente
.