Bob usa um estilingue para atirar uma pedrinha de 20 g diretamente para cima a 25 m/s. Que altura máxima atingirá a pedrinha? Considere g = 9,8 m/s².
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta é sobre física, especificamente sobre movimento vertical de um projétil. O Bob usou um estilingue para lançar uma pedrinha de 20 g diretamente para cima com uma velocidade inicial de 25 m/s. Queremos descobrir qual a altura máxima que essa pedrinha vai atingir. Para resolver isso, vamos precisar entender como a gravidade afeta a subida da pedrinha até que ela pare por um instante antes de começar a cair.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que sabemos:
- Velocidade inicial (
): 25 m/s (para cima) - Aceleração da gravidade (
): 9,8 m/s² (sempre para baixo) - Massa da pedrinha: 20 g (mas, nesse caso, a massa não vai influenciar no cálculo da altura máxima)
Passo 3
Vamos usar uma das equações do movimento uniformemente variado (MUV) que relaciona velocidade, aceleração e deslocamento. A fórmula é:
Onde:
-
é a velocidade final (no ponto mais alto, a velocidade é 0 m/s porque a pedrinha para antes de cair) -
é a velocidade inicial (25 m/s) -
é a aceleração (aqui, será a aceleração da gravidade, mas como ela atua para baixo, consideramos ) -
é o deslocamento (a altura máxima que queremos encontrar)
Passo 4
Substituindo os valores na equação:
Vamos resolver para
:
Passo 5
Agora é só fazer a divisão:
Resposta
A pedrinha atinge uma altura máxima de aproximadamente 31,89 metros.