Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 2.1 - Ex. 22

Em t = 0 , o objeto A é solto do telhado de um prédio. No mesmo instante, o objeto B é solto de uma janela 10   m abaixo do telhado. A resistência do ar é negligenciável. Durante a queda de B até o chão, a distância entre os dois objetos (a) é proporcional a t , (b) é proporcional a t 2 , (c) diminui, (d) se mantém em 10   m .

Passo 1

Fala! Temos dois objetos viajando verticalmente. E a gente quer saber como varia a distância entre eles.

Agora vamos pensar. Esses objetos, eles tem velocidade constante ou estão sob alguma aceleração? Cara, eles estão sobre a aceleração da gravidade. Qualquer objeto que se move verticalmente na Terra está sob ação da gravidade, que é uma aceleração para baixo.

Só que essa aceleração varia? Não, a gente pode entender que num mesmo lugar, a aceleração da gravidade é sempre a mesma. Então os dois objetos tem a mesma aceleração g , e ela é constante ao longo do movimento.

Bem, se ambos os objetos estão sobre aceleração constante e a gente quer a distância entre eles, podemos usar a expressão que descreve a posição de um objeto y com aceleração constante, em relação ao tempo.

Ela é essa aqui

y = y 0 + v 0 t + 1 2 a t 2

Onde y é a posição do objeto em um instante t , y 0 é a posição inicial do objeto e a a é a aceleração do objeto.

Considerando o y positivo para baixo, a = g , porque g aponta para baixo.

y = y 0 + v 0 t + 1 2 g t 2

Passo 2

Vamos descrever o movimento dos nossos dois objetos a partir dessa equação, e achar uma expressão para cada objeto em relação ao tempo.

Como os objetos são “soltos”, e não jogados, a velocidade inicial v 0 é nula.

Se a gente considerar que y = 0 no telhado, temos que pela nossa definição y 0 = 0 para o corpo A (porque ele está no telhado) e y 0 = 10   m para o corpo B (porque ele está 10   m abaixo do telhado, e nosso eixo y é postivo para baixo).

Assim a expressão do movimento para A fica

y = y 0 + v 0 t + 1 2 g t 2

y A = 0 + 0 × t + 1 2 g t 2

y A = 1 2 g t 2

E para B

y = y 0 + v 0 t + 1 2 g t 2

y B = 1 0 + 0 × t + 1 2 g t 2

y B = 10 + 1 2 g t 2

Passo 3

Agora vamos escrever Δ y , que é a distância entre esses dois objetos:

Δ y = y B - y A

Vamos substituir aí as expressões que a gente achou para as posições de cada objeto y B e y A

Δ y = 10 + 1 2 g t 2 - 1 2 g t 2

Simplificando:

Δ y = 10   m

Ou seja, a distância se mantém constante e igual a 10   m , independentemente do tempo t .

Resposta

A resposta correta é a letra (d).

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma bola é lançada diretamente para cima no ar. Para qual situação tanto a velocidade instantânea quanto a aceleração são zero?subindona altura máxima da subidadescendono meio do caminho para cima e p
Um estudante, no topo de um edifício de altura h, lança uma bola para cima com velocidade vi e depois joga uma segunda bola para baixo com a mesma velocidade inicial vi. Um pouco antes de atingir o ch
Você solta uma bola de uma janela do andar superior de um edifício. Ela atinge o chão com velocidade v. Agora você repete o lançamento, mas seu amigo no chão joga outra bola para cima com a mesma velo
Uma pequena pedra é lançada verticalmente para cima com velocidade de 22,0 m/s a partir do beiral de um prédio com 30,0 m de altura. A pedra não atinge o prédio ao descer, e para na rua em frente a el
Você lança uma bola de massa diretamente para cima, em direção ao teto, que está 3,60 m acima do ponto onde a bola sai de sua mão. A velocidade inicial da bola ao deixar sua mão é de 9,50 m/s. (a) Qua