Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 2.1 - Ex. 19
Uma bola é lançada verticalmente para cima. Ignore quaisquer efeitos da resistência do ar. (a) Qual a velocidade da bola no topo da trajetória? (b) Qual é a aceleração nesse ponto? (c) O que muda na velocidade e na aceleração no topo da trajetória se a bola atinge um teto rígido e então volta?
Passo 1
(a) No topo da trajetória, quando a bola está prestes a começar a cair, a sua velocidade é nula.
Se isso parece estranho, é só pensar que isso precisa acontecer para que a velocidade passe de um valor positivo (apontando para cima e portanto subindo), para um valor negativo (apontando para baixo e portanto descendo).
Passo 2
(b) A aceleração é a mesma em todos os pontos da trajetória, e é simplesmente a aceleração da gravidade na superfície da Terra, sempre apontando na vertical para baixo.
Passo 3
(c) Se a bola atinge um teto horizontal no topo da trajetória, algumas coisas vão mudar.
Assim como antes, a velocidade no topo da trajetória (no momento da colisão com o teto) vai ser nula, já que aquela “inversão do sentido” do movimento ainda precisa acontecer.
Mas a situação da aceleração muda, porque agora além da aceleração na direção vertical e para baixo (que continua valendo da exata mesma forma), teremos a aceleração produzida pela força de contato com o teto, apontando na mesma direção e sentido.
Portanto a aceleração terá uma magnitude maior, mas a mesma direção e sentido.
Resposta
(a) A velocidade é nula no topo da trajetória.
(b) A aceleração é constante, vertical e para baixo, tem módulo igual a .
(c) A velocidade continua sendo nula no topo da trajetória, a aceleração terá um módulo superior a , ainda apontando na vertical para baixo.