Você deixa cair um livro de 2,00 kg para uma amiga que está na calçada, a uma distância D=10,0 m abaixo de você. Se as mãos estendidas de sua amiga estão a uma distância d=1,5 acima do solo. (Adote g=9,8 m / s^2 ).
Se o livro fosse arremessado para baixo, o que aconteceria com a velocidade do livro ao chegar nas mãos de sua amiga? (aumentaria, diminuiria ou permaneceria constante)

Passo 1

Beleza, vamos entender o que está rolando aqui. Temos um livro de 2,00 kg que você solta para a sua amiga, que está a 10,0 metros abaixo de você. As mãos dela estão a 1,5 metros acima do solo. Queremos saber o que acontece com a velocidade do livro quando ele chega nas mãos dela se, ao invés de apenas soltar, você lançar o livro para baixo. Vamos usar conceitos de cinemática, que estuda o movimento dos corpos, e leis da física relacionadas à queda livre.

Passo 2

Primeiro, vamos definir os pontos importantes. A distância total que o livro vai percorrer é a altura entre você e o solo menos a altura das mãos da sua amiga. Ou seja:
h = D - d = 10,0 , m - 1,5 , m = 8,5 , m
Então, o livro vai cair uma altura de 8,5 metros.

Passo 3

Agora, vamos analisar o que acontece se você simplesmente soltar o livro. Nesse caso, ele começa com velocidade inicial igual a zero e acelera devido à gravidade. A velocidade final ( vf) pode ser calculada usando a equação da queda livre:
vf = raiz2gh
Onde:
  • g = 9,8 , m/s^2 é a aceleração da gravidade.
  • h = 8,5 , m é a altura da queda.
Então,
vf = raiz2 times 9,8 , m/s^2 times 8,5 , m approx raiz166,6 approx 12,91 , m/s

Passo 4

Agora, se você arremessar o livro para baixo, isso significa que ele terá uma velocidade inicial diferente de zero. Vamos chamar essa velocidade inicial de vi. A velocidade final agora será:
vf = vi + raiz2gh
Como você está adicionando uma velocidade inicial na direção do movimento, a velocidade final do livro será maior do que se você apenas o soltasse.

Passo 5

Portanto, ao arremessar o livro para baixo, você está dando um impulso inicial que aumenta a velocidade com que o livro chega nas mãos da sua amiga.

Resposta

A velocidade do livro ao chegar nas mãos da sua amiga aumentaria.

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