Um tijolo é largado (velocidade início nula) do alto de um edifício. Ele atinge o solo em 2,5 s. A resistência do ar pode ser desprezada, de modo que o tijolo está em queda livre. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a g=9,8 m / s^2.
c) Faça graficamente ay versus t, vy versus t e y versus t para o movimento do tijolo.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o movimento de queda livre de um tijolo. A gente vai focar em entender como a aceleração vertical ( ay), a velocidade vertical ( vy) e a posição vertical ( y) variam com o tempo ( t) enquanto o tijolo cai. Para isso, vamos precisar da equação do movimento uniformemente acelerado, onde a única aceleração é a da gravidade ( g = 9,8 , m/s^2).

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a aceleração vertical ( ay). No caso da queda livre sem resistência do ar, a única força atuando no tijolo é a gravidade. Isso significa que a aceleração do tijolo é constante e igual a g. Então, o gráfico de ay versus t será uma linha reta horizontal.
Teoria aplicada: A aceleração constante significa que não importa quanto tempo passe, a aceleração não muda.

Passo 3

Agora, vamos para a velocidade vertical ( vy). Como o tijolo começa do repouso ( vy0 = 0), sua velocidade aumenta de forma linear com o tempo devido à aceleração constante da gravidade.
A equação para a velocidade é:
vy = vy0 + ay cdot t
Como vy0 = 0 e ay = g, fica:
vy = g cdot t
Teoria aplicada: A velocidade em um movimento uniformemente acelerado aumenta linearmente com o tempo quando a aceleração é constante.
Então, o gráfico de vy versus t será uma linha reta que começa na origem e sobe com inclinação g.

Passo 4

Por fim, vamos analisar a posição vertical ( y) do tijolo em função do tempo. A posição pode ser encontrada usando a seguinte equação do movimento:
y = y0 + vy0 cdot t + 12 ay cdot t^2
Como o tijolo é largado do repouso, vy0 = 0, e assumindo que y0 = 0 no ponto de partida, a equação simplifica para:
y = 12 g cdot t^2
Teoria aplicada: Em movimento uniformemente acelerado, a posição varia com o quadrado do tempo quando a aceleração é constante.
Então, o gráfico de y versus t será uma parábola que começa na origem e se abre para cima.

Resposta

Resumindo, os gráficos para o movimento do tijolo são:
  1. ay versus t: Uma linha reta horizontal constante em 9,8 , m/s^2.
  2. vy versus t: Uma linha reta que parte da origem e sobe com inclinação igual a 9,8 , m/s^2.
  3. y versus t: Uma curva em forma de parábola que começa na origem e se distancia cada vez mais conforme t aumenta.

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