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)?

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.
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.
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 ?