[Enunciado comum às Questões 1 e 2]

Uma bola é lançada com velocidade v → 0 = ( 20 ı ^ + 15 j ^ )   m / s acima da horizontal e leva t = 1   s para atingir a parede.

[Questão 2]

Ao atingir a parede, o deslocamento vertical da bola é:

(a) 5   m

(b) 8   m

(c) 10   m

(d) 12   m

(e) 16   m

(f) 20   m

(g) 22   m

(h) 26   m

(i) 30   m

Passo 1

Temos um Lançamento Oblíquo e queremos saber qual o deslocamento vertical após 1   s (tempo em que a bola atinge a parede).

Então, vamos escrever a equação de movimento na vertical e encontrar a posição em t = 1   s .

Passo 2

Na vertical, temos um Movimento Uniformemente Variado, já que a bola sofre uma aceleração constante (gravidade).

Então, podemos usar essa equação da posição:

S y = S y 0 + v y 0 t + a t 2 2

Passo 3

Considerando a origem no ponto de partida da bola, temos que:

S y 0 = 0

Temos também a velocidade inicial na vertical, dada pela componente do vetor unitário j ^ da velocidade inicial:

v → 0 = ( 20 ı ^ + 15 j ^ )   m / s

Então:

v 0 y = 15   m / s

Além disso, usaremos o valor padrão da aceleração da gravidade, lembrando que nosso referencial positivo está para cima, então a gravidade apontando para baixo entra como negativa:

a = - g = - 9,8   m / s 2

Ficamos então com a seguinte equação para a posição:

S y = 0 + 15 t + - 9,8 t 2 2

S y = 15 t - 4,9 t 2

Passo 4

Por último, basta encontrar a posição para o instante t = 1   s :

S y = 15 1 - 4,9 1 2

S y = 15 - 4,9

S y = 10,1   m

Ou seja, o deslocamento vertical da bola quando ela atinge a parede é aproximadamente:

S y = 10   m

Ficamos com a alternativa (c).

Resposta

Letra (c)

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