Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler - Capítulo 3.1 - Ex. 119
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Dentro do carro, um motorista atira verticalmente para cima um ovo, que atinge uma altura máxima justo abaixo do teto, 65 cm acima do ponto de lançamento. Ele recupera o ovo na mesma altura de lançamento. Se você está na beira da estrada e mede a distância horizontal entre os pontos de largada e de pegada, encontrando 19 m, (a) qual é a rapidez do carro? (b) Neste seu referencial, a que ângulo acima da horizontal o ovo foi lançado?
Passo 1
E aí pessoal, beleza? Bom, nesse problema acontece algo interessante. O motorista vê algo como um movimento retilíneo, já o observador de fora vê um lançamento oblíquo. Sabendo dessas informações podemos analisar bem a questão.
Vamos analisar o movimento que o observador vê:
Nos é dito que a distância horizontal é de 19 m, então:
Sabemos também que e como , temos que que é exatamente a velocidade do carro.
Bom, então precisamos do tempo do movimento para encontrar essa velocidade que é o que queremos. E nos foi dito que a altura máxima é de 65 cm.
Vamos analisar somente o movimento de subida:
Se queremos o tempo do movimento total, temos que somar o tempo de subida com o de descida. Porém esses tempos são iguais então:
Então:
Passo 2
O problema também nos pede o ângulo de lançamento na perspectiva do observador. Temos que:
Sabemos também que . Então:
Substituindo os valores temos que:
Então:
Resposta
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