Um objeto de 10 g é atirado verticalmente para cima com velocidade de
. Adote
e despreze a resistência do ar. Determine a altura máxima que o objeto atinge.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um objeto de 10 g que é lançado para cima com uma velocidade inicial de
. Queremos descobrir qual é a altura máxima que ele vai alcançar. Para isso, vamos usar as equações de movimento uniformemente variado da cinemática, que nos ajudam a calcular trajetórias quando sabemos a velocidade inicial, a aceleração e o deslocamento.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a equação que vai nos ajudar a encontrar a altura máxima. Quando um objeto é lançado para cima, ele vai desacelerar até parar temporariamente no ponto mais alto antes de voltar pra baixo. A equação que relaciona a velocidade inicial (
), a velocidade final (
), a aceleração (
) e o deslocamento (
) é:
Passo 3
No ponto mais alto, a velocidade final
é zero porque o objeto para antes de mudar de direção. A aceleração
é a aceleração da gravidade, mas como ela vai contra o movimento, usamos
, onde
. Vamos substituir esses valores na equação:
Passo 4
Agora, precisamos resolver essa equação para encontrar
, que representa a altura máxima. Vamos fazer isso passo a passo:
Resposta
A altura máxima que o objeto atinge é 7,2 metros.