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Enunciado

Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 51c

Um estudante de física e alpinista curioso sobe um penhasco de   50,0   m de altura que pende sobre uma piscina de águas calmas. Ele joga duas pedras verticalmente para baixo, com diferença de 1,00   s , e observa que elas provocam um único espirro d’água. A primeira pedra tem velocidade inicial de 2,00   m / s .

a) Quanto tempo depois do lançamento da primeira pedra as duas atingem a água?

b) Que velocidade inicial a segunda pedra tem de ter se as duas chegam à água simultaneamente?

c) Qual é a velocidade de cada pedra no instante em que as duas chegam à água?

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

y f = v 1 i t + 1 2 a t 2 = 50.0 m = ( 2.00 m / s ) t + 1 2 9.80 m s 2 t 2 4.90 t 2 + 2.00 t - 50.0 = 0

t = - 2.00 + 2.00 2 - 4 4.90 - 50.0 2 4.90

Apenas a raiz positiva é fisicamente significativa:

t = 3.00 s depois que a primeira pedra for atirada.

Passo 2

Letra b:

y f = v 2 i t + 1 2 a t 2   e   t = 3.00 - 1.00 = 2.00 s

Substitua 50.0 = 7 i 2 ( 2.00 ) + 1 2 ( 9.80 ) ( 2.00 ) 2 :

v i 2 = 15.3 m / s   para baixo

Passo 3

Letra c:

v 1 f = v 1 i + a t = 2.00 m / s + 9.80 m s 2 ( 3.00 s ) = 31.4 m / s   p a r a   b a i x o  

v 2 f = v 2 i + a t = 15.3 m / s + 9.80 m s 2 ( 2.00 s ) = 34.8 m / s   p a r a   b a i x o  

Resposta

  1. 3.00 s
  2. 15.3 m s
  3. 31.4 m s e 34.8 m s

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