Uma bala é disparada na horizontal a 1,5 m de altura em relação ao solo, com a velocidade inicial de
. Durante quanto tempo a bala fica no ar?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um problema de física aqui. Uma bala é disparada horizontalmente de uma altura de
metros com uma velocidade inicial de
. A pergunta é: por quanto tempo a bala fica no ar?
Aqui, vamos usar conceitos de cinemática, que é o estudo do movimento dos objetos. Para resolver isso, vamos precisar entender como o movimento horizontal e vertical da bala se comportam separadamente. Vamos focar no movimento vertical, já que é o que vai determinar o tempo que a bala fica no ar.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar o movimento vertical da bala. Quando a bala é disparada horizontalmente, ela não tem velocidade inicial na direção vertical. Ou seja, a velocidade vertical inicial (
) é
.
Sabemos que a única força atuando na bala verticalmente é a gravidade, que causa uma aceleração constante de aproximadamente
para baixo.
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula que relaciona a distância percorrida na vertical com o tempo de queda:
Onde:
-
é a altura ( ), -
é a velocidade vertical inicial ( ), -
é a aceleração da gravidade ( ), -
é o tempo que queremos encontrar.
Como
, a equação simplifica para:
Passo 4
Vamos isolar o tempo (
) na equação:
Agora, substituímos os valores conhecidos:
Passo 5
Calculando os valores:
Resposta
A bala fica no ar por aproximadamente
.
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c)
c)
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, determinar três outros vetores
do plano xy tais que se tenha
mas
. Dar os vetores em termos das componentes e exibi-los num gráfico.
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sob um ângulo de
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