Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 4.Problemas Adicionais - Ex. 133
133- Um helicóptero está voando em linha reta sobre um terreno plano a uma velocidade constante de 6,20 m/s e a uma altitude constante de 9,50 m. Um engradado é lançado horizontalmente do helicóptero com uma velocidade inicial de 12,0 m/s em relação ao helicóptero, no sentido oposto ao do movimento do helicóptero. (a) Determine a velocidade inicial do engradado em relação ao solo. (b) Qual é a distância horizontal entre o helicóptero e o engradado no instante em que o engradado atinge o solo? (c) Qual é o ângulo entre o vetor velocidade e a horizontal no instante em que o engradado atinge o solo?
Passo 1
- Como o objeto é lançada do helicóptero no sentido oposto da do helicóptero, logo a velocidade da caixa será igual a:
Para o solo a caixa terá uma velocidade igual a seu módulo.
Passo 2
A caixa começa com uma velocidade vertical inicial igual a zero, e como ela é lançada de uma altura igual a logo:
Passo 3
Esse tempo é tempo o suficiente para o helicóptero se afastar da posição de origem em:
E a caixa se afastar da origem em:
Como a caixa vai para um lado e o helicóptero para o outro, logo a diferença entre os dois é a soma entre as duas distâncias.
Poderíamos ter feito tranquilamente a conta:
Pois a distância relativa é a multiplicação entre o tempo passado multiplicado pela velocidade relativa.
Passo 4
A velocidade em da caixa é de (do passo 1):
E a velocidade em será :
Logo o ângulo formado entre a horizontal e o chão é de: