Enunciado

Uma bola é lançada verticalmente para cima. Ignore quaisquer efeitos da resistência do ar. (a) Qual a velocidade da bola no topo da trajetória? (b) Qual é a aceleração nesse ponto? (c) O que muda na velocidade e na aceleração no topo da trajetória se a bola atinge um teto rígido e então volta?

Passo 1

(a) No topo da trajetória, quando a bola está prestes a começar a cair, a sua velocidade é nula.

Se isso parece estranho, é só pensar que isso precisa acontecer para que a velocidade passe de um valor positivo (apontando para cima e portanto subindo), para um valor negativo (apontando para baixo e portanto descendo).

Passo 2

(b) A aceleração é a mesma em todos os pontos da trajetória, e é simplesmente a aceleração g da gravidade na superfície da Terra, sempre apontando na vertical para baixo.

Passo 3

(c) Se a bola atinge um teto horizontal no topo da trajetória, algumas coisas vão mudar.

Assim como antes, a velocidade no topo da trajetória (no momento da colisão com o teto) vai ser nula, já que aquela “inversão do sentido” do movimento ainda precisa acontecer.

Mas a situação da aceleração muda, porque agora além da aceleração g na direção vertical e para baixo (que continua valendo da exata mesma forma), teremos a aceleração produzida pela força de contato com o teto, apontando na mesma direção e sentido.

Portanto a aceleração terá uma magnitude maior, mas a mesma direção e sentido.

Resposta

(a) A velocidade é nula no topo da trajetória.

(b) A aceleração é constante, vertical e para baixo, tem módulo igual a g .

(c) A velocidade continua sendo nula no topo da trajetória, a aceleração terá um módulo superior a g , ainda apontando na vertical para baixo.

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