Analise as afirmativas, desprezando os efeitos de resistência do ar, e marque a alternativa INCORRETA:
Escolha uma opçāo:
Quando um projétil é atirado horizontalmente (
) de uma certa altura ele tem uma velocidade maior ao atingir o solo do que um projétil idêntico largado do repouso da mesma altura.
Escolha uma opçāo:
Quando um projétil é atirado horizontalmente (
Passo 1
Beleza, vamos analisar essa questão de movimento de projéteis. O enunciado está falando sobre comparar a velocidade de dois projéteis ao atingirem o solo: um é atirado horizontalmente e o outro é largado do repouso da mesma altura. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de cinemática, especialmente sobre movimentos verticais e horizontais dos projéteis.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece com cada projétil. O projétil atirado horizontalmente tem uma velocidade inicial na direção horizontal (
) e nenhuma velocidade inicial na direção vertical. Já o projétil largado do repouso tem velocidade inicial zero tanto na horizontal quanto na vertical.
Passo 3
A chave aqui é que, desprezando a resistência do ar, os movimentos horizontal e vertical são independentes. Isso significa que a aceleração na direção horizontal é zero (já que não há forças atuando nessa direção) e a aceleração na direção vertical é igual à aceleração da gravidade (
).
Passo 4
Para o projétil atirado horizontalmente:
- Horizontalmente: A velocidade permanece constante (
). - Verticalmente: A velocidade aumenta devido à gravidade. A velocidade final na vertical (
) pode ser calculada por , onde é o tempo de queda.
Para o projétil largado do repouso:
- Horizontalmente: Não há movimento, pois a velocidade inicial é zero.
- Verticalmente: A velocidade final na vertical também é
.
Passo 5
A velocidade total de cada projétil ao atingir o solo é a combinação das componentes horizontal e vertical. Para o projétil atirado horizontalmente, a velocidade total (
) é dada por:
Já para o projétil largado do repouso, a velocidade total é apenas a componente vertical:
Passo 6
Comparando as duas velocidades finais:
- Projétil atirado horizontalmente:
- Projétil largado do repouso:
Como
, então
. Portanto, o projétil atirado horizontalmente tem uma velocidade maior ao atingir o solo em comparação com o projétil largado do repouso.
Resposta
A afirmativa apresentada está CORRETA, pois o projétil atirado horizontalmente realmente tem uma velocidade maior ao atingir o solo do que aquele largado do repouso na mesma altura.