Enunciado

Uma dublê de cinema pula de um helicóptero em vôo a 30 m acima do solo com velocidade constante cujo componente vertical é igual a 10 m / s de baixo para cima e cujo componente

horizontal é igual a 15 m / s do norte para o sul. Despreze a resistência do ar.

a) Em que lugar do solo (em relação ao ponto onde ela abandonou o helicóptero) a dublê colocou almofadas de espuma para amortecer a queda?

b) Faça diagramas x t , y t , v x t e v y t para o movimento.

Passo 1

E aí, pessoal!

Primeiro vamos retirar do enunciado os dados do problema:

y 0 = 30 m

v 0 y = 10 m / s

v 0 x = 15 m / s

Queremos saber onde colocar almofadas de espuma, ou seja, qual o alcance do dublê.

Então do movimento vertical vamos desconrir qual foi o tempo de queda.

A posição final dele foi no chão, ou seja y = 0 , então da equação horária para a posição do MQL temos:

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

30 + 10 t - 4,9 t 2 = 0

4,9 t 2 - 10 t - 30 = 0

Usando a fórmula de bhaskara para encontrar as soluções temos:

t = - ( - 10 ) ± ( - 10 ) 2 - 4 4,9 ( - 30 ) 2 ( 4,9 )

O que nos interessa é a raiz positiva, então:

t = 3,7 s

Veja só!

Passo 2

Agora vamos aplicar isso para o movimento horizontal. Na horizontal não temos aceleração, então a equação horária da posição vai ser:

x = x 0 + v 0 x t

Admitindo que o ponto horizontal onde o dublê salta do helicóptero é na origem, o alcance horizontal x vai ser:

x = 0 + 15 ⋅ 3,7 = 55,5 m

Então seria bem interessante colocar lá as almofadas =)

Passo 3

As equações do movimento horizontal são:

x = 15 t

v x = 15

E seus respectivos gráficos são (uma reta crescente e uma reta horizontal):

E para o movimento vertical temos:

y = 30 + 10 t - 4,9 t 2

v = 10 - 4,9 t

E os gráficos (uma parábola com boca para baixo e uma reta decrescente) são:

E aí! entendeu tudo? Responde Aí!

Resposta

a )   55,5 m

b )

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