Uma pedra é lançada de uma catapulta no instante t=0, com uma velocidade inicial de módulo 20 m / s e um ângulo de 40^0 acima da horizontal. Quais são os módulos das componentes
vertical em t=5 s.

Passo 1

O enunciado dá uma pedra lançada com velocidade inicial de módulo 20 m/s num ângulo de 40° acima da horizontal e pede o módulo da componente vertical da velocidade no instante t=5 s. O conteúdo aqui é movimento com aceleração constante (gravidade) e vamos usar a decomposição da velocidade inicial e a fórmula
vy(t)=v0y-g,t

Passo 2

Primeiro decompor a velocidade inicial em vertical usando
v0y=v0sintheta
com v_0=20 m/s e θ=40°:
v0y=20sin40^circapprox20times0,6428=12,856 m/s

Passo 3

Aplicar a lei do MUV para a componente vertical da velocidade:
vy(5)=v0y-g,t=12,856-9,8times5
Calculando:
vy(5)=12,856-49=-36,144 m/s

Passo 4

O sinal negativo indica que a pedra já está caindo (velocidade para baixo). O módulo dessa componente é
|vy(5)|=36,144 m/sapprox36,1 m/s

Resposta

36,1 m/s

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