Lança-se uma bola verticalmente para cima com velocidade inicial de 150 metros por segundo no vácuo,
sem resistência do ar. Sendo assim, determine a expressão para a velocidade da bola no instante
.
sem resistência do ar. Sendo assim, determine a expressão para a velocidade da bola no instante
Passo 1
Vamos entender o que o problema pede. Temos uma bola lançada para cima com uma velocidade inicial de 150 metros por segundo, sem resistência do ar. Queremos encontrar uma expressão que nos dê a velocidade da bola em qualquer instante de tempo
. Para isso, vamos usar conceitos de cinemática, que é a parte da física que estuda o movimento.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber quais são as forças atuando na bola. Como a resistência do ar foi descartada, a única força que age sobre a bola é a gravidade. A aceleração da gravidade (
) é aproximadamente
e ela atua para baixo.
Passo 3
A velocidade da bola em qualquer instante pode ser calculada usando a fórmula da velocidade no movimento uniformemente acelerado:
Aqui:
-
é a velocidade da bola no instante . -
é a velocidade inicial. -
é a aceleração da gravidade.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula, teremos:
Essa é a expressão que nos dá a velocidade da bola em qualquer instante
.
Resposta
A expressão para a velocidade da bola no instante
é:
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Calcule
, sendo :
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