Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 4.Problemas Adicionais - Ex. 114
Um elevador sem teto está subindo com uma velocidade constante de . Um menino que está no elevador arremessa uma bola para cima, na vertical, de uma altura acima do piso do elevador, no instante em que o piso do elevador se encontra acima do solo. A velocidade inicial da bola em relação ao elevador é . (a) Qual é a altura máxima acima do solo atingida pela bola? (b) Quanto tempo a bola leva para cair de volta no piso do elevador?
Passo 1
Então galera , nós sabemos que desprezando a resistência do ar, a aceleração da bola é:
Podemos usar as equações do movimento uniformemente variado porque a aceleração da bola é constante. Neste caso vamos usar variáveis com tracinho (exceto ) para o elevador (como ) e variáveis sem tracinho para a bola, cuja velocidade inicial em relação ao solo, por exemplo, é dada como a soma da velocidade do elevador, com a velocidade que a bola possui em relação ao elevador, tal que:
Suponha como o instante em que a bola é arremessada, a altura máxima atingida pela bola ocorre quando a sua velocidade para e começa a mudar de sentido, fazendo ela cair novamente, enão a altura máxima deve ser atingia quando de maneir que na equação tenhamos que:
Logo:
Isso quer dizer que a variação da altura enquanto a bola é jogada para cima, é igual a , mas como o elevador já se encontrava a uma altura de , temos que a altura total em relação ao solo vai ser dada como:
Passo 2
Nesse caso vamos trabalhar no referencial do elevador , pois o menino que arremessou a bola pode ignorar o fato de que o elevador está em movimento, já que o elevador não está acelerando , isso facilita bastante as coisas . Nesse caso, temos que dentro do elevador:
E nesse caso, teríamos uma equação do segundo grau, na variável :
E já mandamos bem na fórmula de baskhara, sabemos que pode ser expresso como:
em que é a velocidade inicial da bola em relação ao elevador e é o deslocamento da bola em relação ao piso do elevador. Escolhemos a raiz positiva porque é a única que fornece um valor positivo de ; logo:
Sendo assim, o resultado é .
Resposta
Tranquilo pessoal ??? Bora resolver mais questões então!!!!