Você deixa cair um livro de
para uma amiga que está na calçada, a uma distância
abaixo de você. Se as mãos estendidas de sua amiga estão a uma distância
acima do solo. (Adote
).
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)
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:
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 (
) pode ser calculada usando a equação da queda livre:
Onde:
-
é a aceleração da gravidade. -
é a altura da queda.
Então,
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
. A velocidade final agora será:
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.