Você lança uma bola verticalmente para cima de modo que ela sai do chão com velocidade
. Qual é a velocidade com a qual ela retorna para o nível do chão?
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz: você lança uma bola bem da base do chão para cima com velocidade inicial de
. A pergunta é: com que velocidade ela volta ao nível do chão?
Conteúdo da matéria: cinemática do MUV (movimento uniformemente variado), mais precisamente lançamento vertical.
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: cinemática do MUV (movimento uniformemente variado), mais precisamente lançamento vertical.
O que vamos precisar:
- Escolher um eixo vertical, para cima positivo.
- Aceleração da gravidade:
(com ). - A equação de Torricelli:
ou raciocinar pela simetria do movimento.
Passo 2
Vamos usar a equação de Torricelli porque é direta quando a gente quer relação entre velocidades e deslocamento, sem precisar achar o tempo:
Aqui:
-
, -
, -
, porque ela parte do chão e volta exatamente ao mesmo nível.
Passo 3
Substituindo em
ficamos com
Então existem duas raízes:
ou
.
Passo 4
Agora, escolhemos o sinal certo olhando a direção do movimento na volta ao chão: como a bola está descendo, sua velocidade é para baixo, ou seja, no sentido negativo do eixo. Por isso a resposta é
Resposta
A bola retorna ao nível do chão com velocidade de
.