Um rifle está apontado horizontalmente para um alvo a 300 m de distância. A bala atinge o alvo
abaixo do ponto visado. (a) Qual o tempo de percurso da bala? (b) Qual a velocidade da bala ao sair do rifle?
Passo 1
O enunciado descreve o movimento de uma bala disparada horizontalmente de um rifle até um alvo situado a
,m de distância. Ela atinge o alvo
,m abaixo do ponto visado. Vamos tratar o movimento como um lançamento horizontal, desprezando a resistência do ar. O conteúdo principal é decompor o movimento em duas direções independentes:
– No eixo vertical, a bala sofre aceleração da gravidade .
– No eixo horizontal, a bala mantém velocidade constante .
Precisamos determinar (a) o tempo de voo a partir da queda vertical e (b) a velocidade inicial
usando o deslocamento horizontal.
– No eixo vertical, a bala sofre aceleração da gravidade
– No eixo horizontal, a bala mantém velocidade constante
Precisamos determinar (a) o tempo de voo
Passo 2
Na vertical, a equação de queda livre é
onde
,m é o deslocamento vertical e
,m/s
. Isolando
,
Passo 3
No eixo horizontal, não há aceleração, então
com
,m e
calculado acima. Logo,
Resposta
(a)
,s
(b) ,m/s
(b)