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Uma ousada nadadora salta correndo 510 N e horizontalmente de um rochedo para um

mergulho, conforme a Figura 3.39. Qual deve ser sua velocidade mínima quando salta do topo do rochedo, de modo que ela consiga ultrapassar uma saliência no pé do rochedo, com

largura de 1,75 m e 9,0 m abaixo do topo?

Passo 1

Primeiro passo é analisar o que está acontecendo na questão:

Vamos tomar como: x : d i s t â n c i a   d a   s a l i e n c i a   y : a l t u r a   d o   r o c h e d o  

No e i x o   x : temos um movimento uniforme (MU) com: a x = 0 v 0 x = v 0

No e i x o   y : temos um movimento em queda livre com: a y = g = + 9,8 m / s 2 v 0 y = 0

Passo 2

Agora precisamos encontrar o tempo que leva para cair 9 m , a partir da equação:

∆ y = v 0 y ⋅ t +   g t 2 2

∆ y = 0 +   g t 2 2

⇒ t 2 = 2 ∆ y g

t = 2 ∆ y g = 2 ⋅ 9 m 9,8 m / s 2 = 1,36 s

Passo 3

Agora que já sabemos o tempo, t , podemos encontrar a velocidade necessária, v 0 , que ele leva para percorrer 1,75 m durante o período.

∆ x = v 0 x ⋅ t +   a x t 2 2

⇒ v 0 = v 0 x = ∆ x t

v 0 = 1,75 m 1,36 s = 1,29 m / s

Se ela aumenta sua velocidade inicial, ainda leva 1,36 s para atingir o nível da borda, mas “viajou” horizontalmente além de 1,75 m .

Resposta

v 0 = 1,29 m / s

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