(FAAP-SP) Numa competição nos jogos de Winnipeg, no Canadá, um atleta arremessa um disco com velocidade de , formando um ângulo de com a horizontal. Desprezando-se os efeitos do ar, a altura máxima atingida pelo disco é:

a)
b)
c)
d)
e)

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de lançamento de projétil! A gente vai precisar usar os conceitos de física sobre movimentos oblíquos, usando trigonometria e as fórmulas de movimento vertical. A pergunta quer saber qual a altura máxima que o disco atinge quando é lançado com uma velocidade inicial de formando um ângulo de com a horizontal. Vamos lá!

Passo 2

Primeiro, vamos converter a velocidade de para metros por segundo, já que a aceleração da gravidade está em ². Sabemos que:
Então,

Passo 3

Agora, vamos decompor a velocidade inicial em suas componentes horizontal e vertical. Como o ângulo é de :
  • Componente horizontal ( ):
  • Componente vertical ( ):

Passo 4

Para encontrar a altura máxima, precisamos focar apenas na componente vertical do movimento. A altura máxima é atingida quando a velocidade vertical fica zero. Usamos a seguinte fórmula do movimento uniformemente variado:
Aqui:
  • (no ponto mais alto)
  • (aceleração da gravidade, negativa porque está na direção oposta ao movimento)
Substituindo:

Resposta

A altura máxima atingida pelo disco é de , ou seja, a alternativa a) .

Exercícios relacionados

(FURRN) Um barco, em águas paradas, desenvolve uma velocidade de . Esse barco vai cruzar um rio cuja correnteza tem velocidade , paralela às margens. Se o barco cruza o rio perpendicularmente à correnteza, sua velocidade em relação às margens, em metros por segundo é, aproximadamente:
a) 11
b) 8
c) 6
d) 5
e) 3
Três blocos estão conectados, como mostra a Fig. (1), sobre uma mesa horizontal lisa e puxados para a direita com uma força . Se e , ache as tensões e Resp: e .
(UFRJ) Nas provas de atletismo de curta distância (até 200 m ) observa-se um aumento muito rápido da velocidade ) nos primeiros segundos da prova, e depois um intervalo de tempo relativamente longo, em que a velocidade do atleta permanece praticamente constante, para em seguida diminuir lentamente.
Para simplificar a discussão, suponha que a velocidade do velocista em função do tempo seja dada pelo gráfico a seguir. Calcule:
a) as acelerações nos dois primeiros segundos da prova e no movimento subsequente.
b) a velocidade média nos primeiros 10 s de prova.
(MACK-SP) Uma equipe de resgate se encontra num helicóptero, parado em relação ao solo a 305 m de altura. Um paraquedista abandona o helicóptero e cai livremente durante , quando se abre o paraquedas. A partir desse instante, mantendo constante seu vetor velocidade, o paraquedista atingirá o solo em:
(Dado: )
a)
b)
c) 28 s
d) 30 s
e) 60 s