Um estudante no topo de um edifício joga uma bola com água verticalmente para baixo. A bola deixa a mão do estudante com uma velocidade de
. A resistência do ar pode ser ignorada e a bola pode ser considerada em queda livre após o lançamento. Deixe todas as unidades de acordo com o sistema internacional (S. I.).
b) Qual a distância percorrida nestes 2000 ms (milisegundos)?
b) Qual a distância percorrida nestes 2000 ms (milisegundos)?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um estudante no topo de um prédio que joga uma bola para baixo com uma velocidade inicial de
. Queremos descobrir qual a distância que a bola percorre nos próximos
(milissegundos). Vamos usar a matéria de cinemática, especificamente as equações do movimento uniformemente acelerado, já que a bola está em queda livre (aceleração da gravidade) e a resistência do ar está sendo ignorada. Para resolver, precisamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional (SI) e aplicar a fórmula de deslocamento.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as unidades para o SI:
- Velocidade inicial (
):
Como, então:
- Tempo (
):
Como, então:
Passo 3
Agora, vamos lembrar da fórmula do deslocamento (
) para um movimento com aceleração constante:
onde:
-
é a velocidade inicial, -
é a aceleração (no caso, a aceleração da gravidade, ), -
é o tempo.
Como a bola está sendo lançada para baixo, consideramos a aceleração da gravidade positiva.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Calculando cada parte:
Resposta
A bola percorre
nos
.
Exercícios relacionados
Um tijolo é largado (velocidade início nula) do alto de um edifício. Ele atinge o solo em 2,5 s. A resistência do ar pode ser desprezada, de modo que o tijolo está em queda livre. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a
.
c) Faça graficamente versus
,
versus
e
versus
para o movimento do tijolo.
c) Faça graficamente
O coeficiente de atrito cinético entre o bloco de massa
a superfície horizontal, mostrados na figura abaixo, é desconhecido. A massa suspensa
encontra-se inicialmente a uma altura
50 cm acima do solo. Despreze a massa e o atrito na roldana, bem como a massa do fio. Use o Teorema do Trabalho-Energia para obter a relação entre a velocidade do sistema no instante em que
toca o solo e o coeficiente de atrito cinético.
Um estudante no topo de um edifício joga uma bola com água verticalmente para baixo. A bola deixa a mão do estudante com uma velocidade de
. A resistência do ar pode ser ignorada e a bola pode ser considerada em queda livre após o lançamento. Deixe todas as unidades de acordo com o sistema internacional (S. I.).
d) Faça os gráficos versus
,
versus
e
versus
para o movimento.
d) Faça os gráficos
A aceleração de um ônibus é dada por
, onde
.
b) Se a posição do ônibus para é igual a 6 m , qual sua posição para
?
b) Se a posição do ônibus para