Com que velocidade uma bola deve ser lançada para cima para atingir uma altura de 40 m ? Durante quanto tempo ela permanece no ar?
Passo 1
O enunciado pede a velocidade inicial necessária para que uma bola lançada verticalmente atinja a altura
,m e o tempo total que ela permanece no ar. O conteúdo envolvido é a cinemática de movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) sob aceleração constante
, que vale aproximadamente
,m/
.
Passo 2
Para chegar à altura máxima
, no ponto mais alto a velocidade é nula
. Usamos a equação de Torricelli para MRUV:
Passo 3
Como
no topo,
logo
Substituindo
,m/
e
,m,
Passo 4
O tempo de subida até parar é dado por
Como o movimento de descida é simétrico, o tempo total de voo é
Passo 5
Substituindo
,m/s e
,m/
,
Resposta
Velocidade inicial:
,m/s
Tempo total de voo: ,s
Tempo total de voo: