João lança uma bola de 1,0 kg de massa verticalmente para cima, com uma velocidade de 2,0 m / s, a partir de uma altura de 1 m . Considere g=10 N / kg e responda:
Com que velocidade a bola atinge o chão, se João não conseguir pegá-la na queda?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um problema de cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento dos objetos sem se preocupar com as causas desse movimento. Neste caso, o João lançou uma bola para cima com uma certa velocidade, e queremos descobrir com que velocidade ela vai bater no chão. Para resolver isso, vamos precisar saber a massa da bola, a velocidade inicial, a altura de onde ela foi lançada, e a aceleração da gravidade.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o movimento da bola. Quando o João joga a bola para cima, ela vai subir até um certo ponto, parar por um instante, e depois começar a cair de volta. A aceleração da gravidade ( g) vai desacelerar a bola enquanto ela sobe e acelerá-la enquanto ela desce.

Passo 3

Vamos usar a equação de movimento para calcular a velocidade final da bola quando ela atinge o chão. A equação é:
vf = raizvi^2 + 2g h
Onde:
  • vf é a velocidade final
  • vi é a velocidade inicial
  • g é a aceleração da gravidade
  • h é a altura

Passo 4

Substituindo os valores que temos:
  • vi = 2,0 , m/s
  • g = 10 , m/s^2
  • h = 1 , m
Então:
vf = raiz(2,0)^2 + 2 times 10 times 1 = raiz4 + 20 = raiz24 approx 4,9 , m/s

Resposta

A bola atinge o chão com uma velocidade de aproximadamente 4,9 , m/s.

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