Questão 30.
Três objetos do mesmo tamanho são lançados de uma torre alta - o primeiro é liberado do repouso; o segundo é lançado com uma velocidade horizontal de
para o leste; e o último é lançado com uma velocidade horizontal de
para o oeste. Qual dos objetos será o primeiro a tocar o chão?
Passo 1
O enunciado apresenta três objetos lançados de uma torre de altura
:
– Objeto A é simplesmente liberado do repouso (velocidade inicial ).
– Objeto B recebe uma velocidade horizontal de ,m/s para o leste (velocidade inicial
).
– Objeto C recebe uma velocidade horizontal de ,m/s para o oeste (velocidade inicial
).
Pergunta-se qual objeto chega primeiro ao chão. O conteúdo envolvido é o estudo do movimento em duas dimensões com velocidade inicial puramente horizontal, aplicando a ideia de independência entre os eixos.
– Objeto A é simplesmente liberado do repouso (velocidade inicial
– Objeto B recebe uma velocidade horizontal de
– Objeto C recebe uma velocidade horizontal de
Pergunta-se qual objeto chega primeiro ao chão. O conteúdo envolvido é o estudo do movimento em duas dimensões com velocidade inicial puramente horizontal, aplicando a ideia de independência entre os eixos.
Passo 2
Em movimento de projétil sem resistência do ar, a componente vertical da velocidade independe da componente horizontal. Todos os três objetos têm componente de velocidade vertical inicial
e caem sob aceleração da gravidade
, sem que o lance horizontal interfira no tempo de queda.
Passo 3
O tempo de queda de um corpo lançado horizontalmente a partir de uma altura
é dado por
que independe da velocidade horizontal. Como todos os objetos partem com
e caem da mesma altura, o tempo
é igual para A, B e C.
Resposta
Todos os três objetos tocam o chão ao mesmo tempo.