Num jogo de vôlei, desde uma distância de 3 m da rede, é dado um saque do tipo a) Use a equação de Torricelli a velocidade inicial na direção y,
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de física sobre um saque no vôlei. A situação é que o jogador está a 3 metros da rede e faz um saque do tipo a). A gente precisa usar a equação de Torricelli para encontrar a velocidade inicial na direção y, que é representada por
. Então, vamos precisar entender um pouco sobre movimento vertical e como essa equação funciona.
Passo 2
Primeiro, vou te explicar rapidinho o que é a equação de Torricelli. Ela é uma das equações do movimento retilíneo uniformemente variado (MRUV) e relaciona as velocidades inicial e final de um objeto, com a aceleração e a distância percorrida. A fórmula é:
Onde:
-
é a velocidade final -
é a velocidade inicial -
é a aceleração -
é a variação de posição (deslocamento)
No nosso caso, vamos focar na direção y (vertical). A aceleração aqui é a da gravidade, que é
e vai puxar o objeto pra baixo, então a aceleração será negativa:
.
Passo 3
Agora, precisamos pensar no que sabemos e no que queremos encontrar. Queremos achar
, a velocidade inicial na direção y. Para isso, vamos considerar que no ponto mais alto da trajetória, a velocidade final na direção y é zero (
), porque o objeto para de subir antes de começar a descer.
Usando a equação de Torricelli:
Passo 4
Vamos isolar
na equação:
Passo 5
Agora, precisamos saber qual é a variação de altura (
). Se considerarmos que o jogador está sacando do chão e queremos que a bola alcance uma altura máxima durante o saque, podemos usar a altura da rede como referência. Supondo que a altura da rede de vôlei é de aproximadamente 2,43 metros, então:
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula:
Resposta
A velocidade inicial na direção y é aproximadamente
.