1. Um rifle é apontado horizontalmente para um alvo a 40 m . A bala atinge o alvo 1,90 cm abaixo do ponto visado. (a) Qual o tempo de vôo da bala? (b) Com qual velocidade escalar a bala sai do cano da arma?

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que rolou. A gente tem um rifle apontado certinho na horizontal pra um alvo que tá a 40 m de distância. Só que, por causa da gravidade, a bala cai e acerta 1,90 cm abaixo do ponto visado. O que a gente quer saber é: (a) quanto tempo ela fica voando até chegar no alvo; (b) qual era a velocidade escalar (magnitude da velocidade) com que ela saiu do cano.
Conteúdo: movimento horizontal em MRU (movimento retilíneo uniforme) e movimento vertical em MRUV (movimento retilíneo uniformemente variado, com ). Vamos usar as fórmulas
  • Vertical:
  • Horizontal:

Passo 2

Primeiro, o tempo de vôo vem da queda vertical. A bala começa com velocidade vertical zero e cai y = tfrac12,g,t^2 . A fórmula é
t = raiz2,yg = raiz2 times 0,0199,8 = raiz0,0038776 approx 0,0623 s
Isolando :

Passo 3

Agora que a gente sabe quanto tempo a bala ficou “no ar”, usamos o movimento horizontal em MRU. A distância horizontal é x = v0,t Longrightarrow v0 = xt = 400,0623 approx 642,3 m/s , e a velocidade horizontal é a mesma do cano ( ), porque não tem aceleração ali.

Resposta

(a)
(b)

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