QUESTÃO (Valor:
): Um projétil é disparado horizontalmente de uma arma que está
acima de um terreno plano, saindo da arma com uma velocidade de
.
(a) (Valor:
) Por quanto tempo o projétil permanece no ar?
(b) (Valor: 1,0 ) A que distância horizontal do ponto de disparo o projétil se choca com o solo?
(c) (Valor:
) Qual é modulo da velocidade quando o projétil se choca com o solo?
(a) (Valor:
(b) (Valor: 1,0 ) A que distância horizontal do ponto de disparo o projétil se choca com o solo?
(c) (Valor:
Passo 1
O enunciado descreve um projétil lançado horizontalmente de uma altura de
com velocidade inicial horizontal de
. Precisamos calcular (a) o tempo de queda, (b) a distância horizontal percorrida e (c) o módulo da velocidade ao atingir o solo. O conteúdo é cinemática bidimensional, tratando o movimento horizontal como uniforme e o vertical como uniformemente acelerado com
.
Passo 2
Para o tempo de voo usamos a equação do deslocamento vertical sem velocidade inicial vertical:
Como
e
, temos
Passo 3
A distância horizontal (alcance) vem de
com
e
, logo
Passo 4
No impacto, a componente horizontal da velocidade continua
e a vertical vale
direcionada para baixo. O módulo da velocidade é
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)