Um garoto segura duas bolas de gude, A e B, com as mãos a uma mesma altura. Uma das bolas ele segura sobre uma mesa e a outra, suspensa.Desprezando a resistência do ar, o que acontece quando o garoto solta a bola suspensa ao mesmo tempo em que lança a bola que está sobre a mesa para fora desta?

Passo 1

Vamos resolver esse problema que envolve conceitos de cinemática, especificamente o movimento de objetos sob a influência da gravidade. Precisamos entender o que acontece quando duas bolas são lançadas simultaneamente, uma sendo solta e a outra lançada horizontalmente. Para isso, vamos utilizar as equações do movimento uniformemente acelerado e analisar as trajetórias das bolas.

Passo 2

Primeiro, vamos considerar a bola suspensa que o garoto solta. Quando ela é liberada, ela está apenas sob a influência da gravidade, o que significa que sua aceleração é constante e igual a $ g = 9,8 , m/s² $ para baixo. Isso caracteriza um movimento de queda livre.

Passo 3

Agora, vamos analisar a bola que está sobre a mesa e que o garoto lança horizontalmente. Quando ela é lançada, sua velocidade inicial na direção horizontal é diferente de zero, enquanto na direção vertical ela inicialmente está em repouso. Assim, na direção horizontal, a bola mantém sua velocidade constante (pois desprezamos a resistência do ar), e na direção vertical, ela também está sob a influência da gravidade, com aceleração $ g = 9,8 , m/s² $ para baixo.

Passo 4

Ambas as bolas têm a mesma aceleração na direção vertical devido à gravidade, o que significa que, a partir do momento em que são liberadas, elas caem com a mesma rapidez e atingem o solo ao mesmo tempo, se forem lançadas simultaneamente. A diferença é que a bola lançada horizontalmente também se move para a frente enquanto cai, descrevendo uma trajetória parabólica.

Passo 5

Portanto, mesmo que a bola na mesa seja lançada com uma certa velocidade horizontal, a altura da mesa não afetará o tempo que leva para ambas as bolas atingirem o solo, já que a aceleração vertical é a mesma para ambas.

Resposta

Ambas as bolas atingem o solo ao mesmo tempo, pois a aceleração da gravidade age igualmente sobre elas.

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