Um livro de física escorrega horizontalmente para fora do topo de uma mesa com velocidade de 1.1m/s. Ele colide com o solo em 0.35s. Desprezando a resistência do ar, ache
- A altura do topo da mesa até o solo;
- A distância horizontal entre a extremidade da mesa e ponto onde ele colidiu com o solo;
- Os componentes da velocidade do livro e o módulo, a direção e o sentido da velocidade imediatamente antes de o livro atingir o solo;
- Faça um diagrama, x-t, y-t,-t e -t para o movimento
Passo 1
Olá pessoal, bora para mais uma questãozinha!?
Quando o livro sai da mesa, a única força que atua sobre ele é a força da gravidade puxando ele para baixo, se sabemos que ele demora 0.35s para chegar ao solo, temos então que:
Substituindo os valores na equação acima e assumindo que g=9.5m/s² e que o centro do sistema de coordenadas seja no topo da mesa e o y crescente para cima e o x crescente para direita, então temos:
Sendo assim a altura da mesa é 0.600m.
Passo 2
Como o livro sai da mesa com velocidade de 1.1m/s, para calcular a distância horizontal que ele percorre até encostar no chão, temos que:
Substituindo os valores temos que:
A distância vertical que ele percorre até encostar no chão é de 0,358m.
Passo 3
Para saber o vetor velocidade antes do livro encostar no chão, temos que primeiro encontrar a velocidade que ele atinge o solo, assim temos que:
Então:
Com isso podemos escrever o vetor velocidade, sendo então:
Um esboço do vetor acima é:

O módulo de v é dado como:
Passo 4
Agora vamos fazer um diagrama para x-t, y-t,-t e -t do movimento, sendo assim: temos que:

O gráfico acima representa o movimento de x em relação ao t.

O gráfico acima é uma representação do movimento y em relação ao tempo.

O gráfico acima representa a velocidade horizontal em relação ao tempo.

O gráfico acima representa a velocidade vertical em relação ao tempo.
Resposta
- 0.6m
- 0.385m
- 3.6m/s e a representação do vetor está no passo 3
- Os gráficos estão representados no passo 4.