UFF – Sem campus – Física 1 – Provas antigas - VR – 2
Uma pessoa na beira de um penhasco arremessa uma pedra verticalmente para baixo com rapidez inicial de 10,0 m/s. Imediatamente antes de atingir o chão, a rapidez da pedra é 30,0 m/s. Se a pedra fosse lançada horizontalmente com a mesma rapidez inicial de 10,0 m/s, qual seria o módulo da velocidade da pedra imediatamente antes de atingir o chão?
(A) 10.0 m/s
(B) 20.0 m/s
(C) 30.0 m/s
(D) 40.0 m/s
(E) A altura do penhasco tem que ser dada para que se possa responder a esta pergunta.
Passo 1
Fala galera, tudo bem?? Prontos para amassar essa questão?
Então gente, para resolvermos a questão, temos que observar que a pedra realiza trajetos diferentes no primeiro e no segundo caso. Sabe que trajetos são esses? No primeiro, ela é jogada para baixo, ou seja, o movimento está ocorrendo apenas no eixo y. Já no segundo, a pedra é lançada na horizontal, variando a posição tanto no eixo x como em y.
Para facilitar, trabalharemos cada caso separado, então apertem os cintos e vamos atrás de descobrir quem é essa velocidade!
Passo 2
Primeiro caso:
Pra gente resolver questões de física de uma maneira bem mais tranquila, principalmente envolvendo esse assunto, vamos anotar todos os dados que temos e, em seguida, vermos qual fórmula será a mais adequada a se usar.
Na questão é mencionado que a velocidade inicial é 10m/s e que a final é 30 m/s. Como o movimento está na vertical, temos que a aceleração da gravidade vai influenciar o movimento.
Um dado muito importante para nos ajudar na resolução é a altura do penhasco, mas não foi fornecida, então já sabemos quem devemos encontrar
Dados:
Qual a fórmula que usa apenas essas variáveis e pode nos ajudar a achar a altura?
Utilizaremos a equação de Torricelli, ou seja,
Isolando , temos:
Substituindo as variáveis, temos
Passo 3
Como já sabemos a altura do penhasco, podemos partir para o segundo caso e descobrirmos a velocidade final da pedra.
Com a imagem abaixo fica mais fácil entender como esse movimento se dá no segundo caso.
A velocidade final se decompõe em x e y. Assim, acharemos cada uma separadamente e depois finalizaremos com a utilização do teorema de Pitágoras.
Para a velocidade no eixo y:
Dados:
– Essa velocidade é zero porque a pedra parte do repouso
Olhando os dados, já sabemos que usaremos novamente Torricelli, porém agora para achar a velocidade final em y.
Você deve se perguntar: “Mas o que acontece com a velocidade em x?”
Como não há aceleração em x, a velocidade permanece a mesma, ou seja,
Passo 4
Utilizando Pitágoras, chegamos ao esperado módulo da velocidade
E é isso, ficamos por aqui! Se você gostou, ou ainda ficou alguma dúvida na questão, dá um feedback pra gente! Vamos adorar te responder
Resposta
Exercícios de Livros Relacionados
Ver Mais
Ver Mais
Ver Mais
Ver Mais
Ver Mais